PQ/PMMA光致聚合物的偏光全息特性研究

发布时间：2021-01-29 08:07

　　对于体全息来说,存储材料的体积与所能存储的信息容量有关。采用热致聚合方法制备了厚度分别为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm的菲醌掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯（PQ/PMMA）光致聚合物材料。探测并分析了材料样品对不同波长的光吸收特性以及不同厚度材料的全息性能。实验结果表明,厚度的变化对材料的光致双折射值影响较小,而对衍射效率的影响较大。 

【文章来源】：光学技术. 2017,43(02)北大核心

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【部分图文】：

图２光致双折射特性测试光路

每干涉记录４ｓ，每衍射记录０．６ｓ。定义衍射效率为：η＝ＩηＩη＋Ｉｔ（２）式中Ｉη为衍射光强度；Ｉｔ为透过材料的光强度。４实验结果与讨论４．１不同厚度的材料光致双折射值由于ＰＱ分子对光的敏感性质，在偏振光的作用下曝光区的ＰＱ分子不断发生结构的变化。随着曝光时间的增加，被极化的杆状分子不断转化成球状各向同性分子，随后反应过程趋于稳定。继续曝光，剩下的杆状分子完全转化成球状分子使材料回到原来的各向同性状态，其折射率不再变化。从图４可看到随着曝光时间的增加，光致双折射值快速增加，最后慢慢达到一个稳定值，而厚度的变化对光致双折射值影响较小，１．５ｍｍ的材料，其厚度具有较高的光致双折射值。图４不同材料厚度的双折射值随曝光时间的变化４．２不同厚度材料的衍射效率从图５可以看到，在信号光和参考光同偏振条件下，随着曝光时间的增加，材料的衍射效率在初期阶段迅速增加，随后由于聚合物链的空间限制导致衍射效率急剧下降，最后由于光栅的增长过程在缺少光敏成分的情况下使光栅衰减，衍射效率缓慢下降。随着厚度的增加，衍射效率的变化趋势一致，但所能达到的最高衍射效率随厚度的增加而增加，２．０ｍｍ厚的材料在四种实验厚度当中有最高的衍射效率。同时我们还发现，信号光和参考光都在Ｓ偏振光记录的条件下进行的传统全息实验与信号光和参考光都是Ｐ偏振光相比，可以得到更高衍射效率。图５信号光和参考光在同偏振条件下的衍射效率随曝光时间的变化（ａ）参考光和信号光都是Ｓ偏振光；（ｂ）参考光和信号光都是Ｐ偏振光。在信号光为Ｐ偏振光和参考光为正交的Ｓ

当衍射效率趋于稳定的时候，在四种实验厚度当中对应最高衍射效率的是１．５ｍｍ的材料样品。图６信号光与参考光在正交条件下的衍射效率随曝光时间的变化５结论通过制备一系列不同厚度的ＰＱ／ＰＭＭＡ光致聚合物材料，测量了材料的光致双折射特性和全息性能，考察了不同厚度的材料对全息性能的影响。实验结果表明：厚度的变化对双折射值影响较小；在相同记录条件下，当参考光和信号光都为Ｓ偏振光时，所获得的衍射效率高于参考光和信号光都为Ｐ偏振光时的衍射效率。在同偏振记录条件下，２．０ｍｍ厚的材料在四种实验厚度中具有最高的衍射效率，而在正交偏振记录条件下，１．５ｍｍ厚的材料具有最高的的衍射效率。参考文献：［１］ＴＡＮＸｉａｏｄｉ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｃｏｌｌｉｎｅａｒｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１４，７（４）：４４３—４４９．［２］ＫＵＲＯＤＡＫ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｏｒｙｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．ＯｐｔＲｅｖ，２０１１，１８（５）：３７４—３８２．［３］ＴＡＮＸＤ，ｅｔａｌ．Ｓｅｃｕｒｅｏｐｔｉｃａｌｍｅｍｏｒｙｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｐｏｌａｒｉｚａ－ｔｉｏｎｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｐｐｌＯｐｔ，２００１，４０（１４）：２３１０—２３１５．［４］ＬＩＹ，ｅｔａｌ．Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｏｎｎｏｎｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅｇｌａｓｓｗｉｔｈａｓｉｎｇｌｅｆｅｍｔｏｓ

【参考文献】：
期刊论文
[1]偶氮类有机材料光致双折射的测量[J]. 张莲莲,徐丽红,代雪峰,张莉.  物理实验. 2012(03)



本文编号：3006565