1 昆明理工大学 建筑工程学院, 云南 昆明 650500
2 昆明理工大学 理学院, 云南 昆明 650500
数字全息具有测量精度高、实时性强等优势, 在诸多领域有极高的应用价值; 光致聚合物作为光存储介质, 是最有前途的全息记录材料之一, 但记录过程中发生光聚合反应而引起的厚度收缩极大影响了记录效果, 为测量其厚度的具体收缩量, 提出一种基于数字全息的光致聚合物收缩率测量方法。以马赫曾德干涉光路为基础设计实验系统, 记录光致聚合物反应前后的全息图, 利用全息干涉计量的方法计算相位改变量, 根据相位差与收缩的关系计算得到光致聚合物的收缩率。
数字全息 光致聚合物 厚度收缩 干涉计量 相位 digital holography photopolymer thickness shrinkage interferometry phase
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
2 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
研究了基于TMPTA双单体体系光致聚合物中各个组分的作用，对比了多种双单体体系的光致聚合物材料。结合单体的扩散运动，研究了不同成膜树脂、活性单体和光引发剂对光致聚合物的作用及影响，优化了材料的配比。同时在聚合物薄膜样品中成功记录信息，证明其具有良好的全息记录与高的分辨率性能。测试了不同曝光强度、不同曝光时间、不同温度下材料的衍射效率等全息参量，表明双单体体系在光强10~15 mW/cm2、时间40~80 s、温度46℃左右的曝光条件下具有较好的衍射效率。该材料体系在记录角度为30°，厚度70 μm时，衍射效率高达91.5%，透过率大于95.6%，折射率调制度至2.98×10-3，耐高温性能好。该材料制作简便、周期较短、容易保存，作为全息记录介质能够有效记录高分辨率，高衍射效率的全息信息。由于该聚合物的高衍射效率并且稳定性高等特点，该材料更加适合用于全息图和大数据的永久存储。
全息 衍射光学 衍射效率 光致聚合物 全息光存储 Holography Diffractive optics Diffraction efficiency Photopolymer Holographic optical storage
1 中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室, 北京 100190
2 中国工程物理研究院流体物理研究所光电技术与装备研发中心, 四川 绵阳 621900
3 四川大学物理学院, 四川 成都 610065
4 中国科学院大学, 北京 100049
全息记录介质中光敏剂的用量非常少,但对记录波长的选择起到决定性的作用。针对最常用的532 nm激光器,设计并合成一系列环戊酮类光敏剂,研究它们的光谱特性、敏化引发单体聚合的反应动力学及其在光致聚合物型全息记录介质中的应用性能。结果表明,含有BTMI(2,5-bis(2-(1,3,3-trimethylindolin-2-ylidene)ethylidene)cyclopentanone)的样品具有最优的全息记录性能,在总曝光量为64 mJ/cm 2的情况下单光栅衍射效率达到90%,折射率调制度为4.14×10 -4,Bragg光栅选择角的半峰全宽为0.90°。在单个激光脉冲(波长为532 nm,脉宽为150~200 ps,能量密度为25 mJ/cm 2)的曝光下,该样品能够获得衍射效率为7%的全息光栅,说明可以实现信息的快速记录。通过配方的优化,BTMI有望应用于制备快速且高密度的全息存储介质。
全息 全息存储 光致聚合物 感绿光敏剂 衍射效率 单脉冲曝光
吉林大学 电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
众所周知, 柔性信息显示将在未来的光电应用中发挥重要作用。然而, 由于电极材料和柔性衬底的选择有限, 制备高效、稳定的柔性发光二极管仍然存在巨大的挑战。以光聚合物作为柔性衬底、CsPbBr3量子点作为发光层, 成功地制备了柔性钙钛矿发光二极管。为了改善电子的注入和传输, 采用Ag作阴极。结果表明, 高柔性的钙钛矿发光二极管的最高亮度为10 325 cd/m2且具有高色纯度(FWHM=19 nm)。此外, 制备的钙钛矿发光二极管具有良好的柔性和机械延展性。在大约180°的弯曲角度下反复弯曲100次后, 仍然保持着良好的器件性能。该研究为未来柔性显示器的应用奠定了研究基础。
CsPbBr3量子点 光聚合物 银电极 柔性发光二极管 CsPbBr3 QDs photopolymer Ag electrode flexible light-emitting diode
清华大学精密仪器系，精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084
掺杂光致聚合物的合成过程对其性能的影响至关重要。目前掺杂光致聚合物的合成过程优化主要依靠大量实验数据和操作者实验经验。本文提出了一种利用掺杂光致聚合物的吸收光谱定量化分析光致聚合物合成过程的方法。该方法通过对掺杂光致聚合物制备过程中的各个阶段样品进行吸收光谱测量分析，揭示样品制备过程中吸收光谱随制备过程变化的趋势，并利用吸收光谱法定量监测聚合物预聚合过程的程度和速率，为科学定量优化掺杂光致聚合物制备过程提供了新方法。
吸收光谱 光致聚合物 定量监测 定量优化 absorption spectrum photopolymer quantitative monitoring quantitative optimization
北京工业大学应用数理学院信息光电子技术研究所，北京 100124
体全息存储技术具有存储密度高、数据容量大、可并行读写、传输速度快等特点，有望解决目前大数据时代面临的数据存储成本高、存储密度小等难题。由于光致聚合物材料的体全息存储器件具有成本低，重量轻，商用价值高等优点，从上世纪90年代光致聚合物材料在体全息存储领域开始受到了广泛关注，成为体全息存储技术中最具有潜力的记录材料。本文从光致聚合物国内外研究进展出发，介绍了光致聚合物在体全息存储技术中体现出的高感光灵敏度、高衍射效率、高分辨率等优良性能。
光致聚合物 体全息存储 光存储 全息存储材料 photopolymer volume holographic storage optic storage technology holographic storage materials
1 清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
2 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中, 光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅, 同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型, 分析了光栅的体全息光学特性。结果表明, 混合光栅中的折射率光栅和吸收光栅都能够提升体光栅的衍射效率;体光栅的角度选择性也可以得到明显的改善。
信息光学 体全息 光栅 衍射效率 光致聚合物 金纳米颗粒 information optics volume holographic grating diffraction efficiency photopolymer gold nanoparticles
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。
菲醌掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯 光致聚合物 光致双折射 衍射效率 phenanthrenequinone-doped-PMMA photopolymer photoinduced birefringence diffraction efficiency
1 Department of Optical Engineering, Utsunomiya University, 7-1-2 Yoto, Utsunomiya, Tochigi 321-8585, Japan
2 Center for Optical Research and Education, Utsunomiya University, 7-1-2 Yoto, Utsunomiya, Tochigi 321-8585, Japan
3 Institute of Industrial Science, The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8505, Japan
红外与激光工程
2016, 45(9): 935004
