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《昆明理工大学》 2010年
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一种低玻璃转化温度的光折变聚合物体系

骆琳  
【摘要】:有机材料是光电材料的一个重要分支,由于其在众多领域的适用性,人们对有机材料进行了深入的研究。这一研究领域的核心任务是不断研制新型材料,以获得更好的特性,比如高效率、高敏度、高速度、长寿命和低价格等。在这一领域中,非线性光学材料非常具有发展前景。利用非线性光学材料,可以对光信号进行控制。在适当条件下,信号的某些参数,比如频率、相位和传输方向等都可以被改变。 光折变材料是一种非常重要的非线性光学材料,它在光电和光学器件的制作方面是最具发展前景的材料之一。光折变材料是一种特殊的光电导体,它在非均匀光照下可以在材料内部产生空间电场,借助材料的非线性光学特性或者自发/场致双折射,空间电场反过来调制材料的折射率。光折变效应有很多相关的应用,比如数据存储、全息以及图像处理等。光折变材料分为无机晶体和有机材料两大类。相比无机晶体,有机材料具有价格低、生产时间短、质量轻且易于处理等特点,因而正在逐步取代无机晶体。在有机材料中,光折变聚合物的优点更为突出。 这项研究的目的是配制一种具有低玻璃转化温度(Tg)的光折变聚合物体系。我们选用了玻璃转化温度为200℃的聚乙烯基咔唑(PVK)为基体,并利用增塑剂9-乙基咔唑(ECZ)来降低聚合物的玻璃转化温度,之后利用差示扫描量热仪测量出样品的玻璃转化温度为20℃,从而成功降低了聚合物体系的玻璃转化温度。然后在聚合物中掺入无机纳米晶体氧化钆(Gd2O3),利用其在电场下的取向来驱动周围聚合物分子的取向,从而增强其光折变性能。 配置好聚合物体系之后,经测定,该聚合物体系具有良好的光电导性。其光折变特性也通过双光束耦合实验和光栅移动法得到了验证。当双光束耦合实验中的电场方向发生翻转时,两光束间能量转移的方向也将发生翻转。在632.8纳米的激光照射下,其光折变响应时间超过1000秒,通过选用吸收系数更高的533纳米激光波长,该材料的光折变响应速度得到很大提高,其响应时间降到了8秒左右。最后,通过瞬时椭圆偏光法,我们判定取向增强效应是该聚合物体系中折射率调制的唯一机理。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN204

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