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偶氮聚合物的光谱分析和在空间光调制器上的应用

廖鹏  
【摘要】: 1 偶氮聚合物的红外和拉曼光谱分析 我们首次研究了一种新型偶氮聚合物的红外和拉曼光谱,根据其中分散红偶氮生色团和其它非生色团聚合单体的红外和拉曼光谱以及各种基团的特征红外和拉曼谱,对这种新型偶氮聚合物的红外和拉曼光谱进行了归属。通过对红外光谱的分析,我们得出结论:在聚合物中,非生色团与生色团之间没有明显的相互作用,改变聚合物的配比比率对聚合物的光谱特性没有影响。 2 对偶氮聚合物各向异性机理的修正及其拉曼光谱验证 由于分子角度烧孔理论和分子角度重排理论均不能解释这种新型偶氮聚合物的透过率改变量,因而必须对理论进行修正。我们提出:在分子角度烧孔理论和分子角度重排理论中所假设两个前提——偶氮生色团为一维分子和偶氮分子在方向上均匀分布,在这种偶氮聚合物薄膜的情况下已经不再满足。而应考虑偶氮生色团的多维特性和在方向分布上的不均匀性。通过对偶氮聚合物表面增强光谱和粉末的拉曼光谱的对比和分析,我们得出结论:偶氮聚合物倾向于垂直吸附在衬底表面,它们在方向上既不是各向同性,也不是简单的波尔兹曼分布,而是类似于重力场下的波尔兹曼分布。我们根据两个修正的前提,对实验结果作了解释。 3 偶氮控制空间光调制器的理论分析 根据偶氮的光致各向异性特性,我们提出可以利用偶氮分子的这种光致取向改变来控制空间光调制器的调制特性。将偶氮分子平行的排列在一片玻璃基底上,当控制光的偏振方向改变后,偶氮分子的方向也随之改变,从而控制液晶分子的扭曲角的改变,达到对光线强度控制的目的。同时,也可以对光的相位调制特性进行控制。尽管这种偶氮控制的空间光调制器的调制特性存在受温度影响很大,响应时间慢而且相位调制特性不明显等缺点,但这些缺点都可以通过选择不同的偶氮分子和液晶材料来解决。如果能克服这些缺点,则由于这种偶氮控制空间光调制器用一层薄薄的偶氮分子取代了现行的外加电控装置,而且是一种全光器件,它必将为国民经济的发展作出巨大的贡献。


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