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新型光致聚合物的全息存储性能评价及存储机理研究

作　者: 晏爱琴
导　师: 王大勇
学　校: 北京工业大学
专　业: 光学
关键词: 光致聚合物全息存储性能评价残留单体曝光时序
分类号: TN204
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 176次
引　用: 9次
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内容摘要

理想的存储材料一直是体全息技术发展的关键。光致聚合物有着很好的全息性能,是高密度全息存储最有希望最先获得突破的材料。国内这方面起步较晚,目前还没有较好的、成熟的产品,对它的存储性能研究很有意义。本文实验研究的几种新型光致聚合物材料是由中科院理化所制作。结合全息材料的基本性能要求,提出了光致聚合物用于全息存储的性能评价体系和详细的实验测试方法。用这个测评方法,分别实验研究了几种新型光致聚合物,给出了其全息性能参数。在已建立的评价体系基础上,通过实验比较了一组厚度不同材料的全息存储性能,得出角度选择性、布拉格偏移等随着材料厚度变化的关系。实验结果表明,该实验样片随着厚度的减小,噪音减小,选择角增大,灵敏度提高,布拉格偏移减小,材料缩皱变小。同时因为噪音渐小,所以有效动态范围增大。这个结果说明对这种体系的材料,噪音将是限制其厚度的主要障碍。实验测定了一个饱和光栅在室温下的暗衰减情况,结果表明光栅衍射效率在初始几个小时内下降了一半,然后趋于平稳。说明该材料的稳定性方面还有待改进,需要进行固定。并且折射率调制度按照双e 指数衰减,这说明存在两个衰减机制。将一个饱和光栅和一个不饱和光栅均匀曝光,测其衍射效率随着曝光时间的增加而变化的情况,得出不饱和光栅衍射效率下降得更快的结论。就残留单体的影响给出了解释。将几个短时间记录的光栅分别经过不同的扩散时间后均匀曝光,记录其衍射效率的变化。结果显示,扩散时间达到2mins,后期曝光会使得衍射效率有所增长,扩散时间越长,后期均匀曝光使得衍射效率增长更多。这对光致聚合物中的全息图的光固定提供了依据和实验条件参考。研究了适用于光致聚合物的等衍射效率复用方案,在以环氧树脂为成膜树脂的样片上角度复用了15 幅全息图,结果衍射效率均匀性得到很大改善,证明这种方法适用于我们使用的聚合物。并且解释和实验验证了多次迭代可以得到更精确的曝光时序。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第 1 章绪论  9-14
  1.1 课题背景及研究目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外光致聚合物研究进展  10-11
    1.2.2 国外光致聚合物用于全息光盘的进展  11
    1.2.3 国内研究进展  11-12
  1.3 课题来源及论文主要内容  12-14
第 2 章全息存储基本理论  14-21
  2.1 全息存储的基本原理  14-17
    2.1.1 体全息记录和再现  14-15
    2.1.2 耦合波理论  15
    2.1.3 透射体全息图的衍射效率  15-16
    2.1.4 透射体全息图的选择角  16-17
  2.2 光致聚合物的组成和记录机理  17-20
    2.2.1 光致聚合物的组成  17-18
    2.2.2 光致聚合物的记录机理  18-19
    2.2.3 光致聚合物的扩散模型  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第 3 章光致聚合物的性能评价体系  21-40
  3.1 性能评价体系  21-31
  3.2 绿光做记录光测试  31-35
    3.2.1 实验样片介绍  31-32
    3.2.2 实验系统  32-33
    3.2.3 实验结果  33-35
  3.3 蓝光做记录光测试  35-39
    3.3.1 实验样片介绍  35-36
    3.3.2 实验系统  36-38
    3.3.3 实验结果  38-39
  3.4 本章小结  39-40
第 4 章光致聚合物的记录机理研究  40-50
  4.1 不同强度曝光对反应速度的影响  40-41
  4.2 不同厚度光致聚合物的全息性能  41-45
    4.2.1 长时间记录曲线  41-42
    4.2.2 选择角  42-43
    4.2.3 灵敏度  43-44
    4.2.4 其它全息参数比较  44-45
  4.3 记录后处理实验(残余单体的影响)  45-49
    4.3.1 记录后暗保存  45-46
    4.3.2 短暂的扩散时间后均匀曝光  46-47
    4.3.3 不同的扩散时间后均匀曝光  47-49
    4.3.4 残留单体对光栅影响小结  49
  4.4 本章小结  49-50
第 5 章光致聚合物中的等衍射效率全息复用  50-57
  5.1 光致聚合物的曝光特性  50-51
  5.2 等衍射效率记录方案  51
  5.3 实验  51-54
  5.4 实验结果及讨论  54-56
  5.5 本章小结  56-57
结论  57-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  63-64
致谢  64

新型光致聚合物的全息存储性能评价及存储机理研究

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