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光致聚合物全息光栅的动力学理论及存储特性研究

陈珂  
【摘要】: 作为最具发展潜力的高密度数字全息存储材料之一,光致聚合物具有衍射效率高、感光灵敏度高,动态范围大、完全干法在线处理和成本低等优点,成为近年来研究的热点。国外对光致聚合物全息存储材料的研究发展较快,而国内在这方面的研究起步较晚,且主要以材料特性测试等实验研究为主,对光致聚合物全息光栅形成的动力学过程的研究很少。本文在总结了光全息存储技术和光致聚合物材料的研究现状的基础上,围绕丙烯酰胺基光致聚合物的光化学机制、单体扩散理论、光化学特性参数和全息存储性能等进行了以下几方面的研究: 1.研究了光致聚合物的光化学原理和单体扩散理论,解释了全息光栅的动态发展过程,建立了光致聚合物全息光栅的动力学理论模型,分析了模型中的光化学参数对材料全息存储性能的影响。 2.制备了藻红B敏化的光致聚合物全息存储材料。通过实验测试分析了不同染料浓度、不同曝光强度对材料全息特性的影响。 3.运用理论模型对实验测定的透射率和衍射效率进行拟合,得到了摩尔吸收系数ε、量子产率φ、光化漂白速率常数k_p、聚合反应速率常数k_0和扩散时间常数τ_D等光化学参数,研究了染料浓度和曝光强度对这些参数的影响规律。 4.制备了多波长可见光敏感的光致聚合物全息存储材料。测试和分析了单一波长激光和多波长激光曝光下材料的全息特性及其影响因素,研究了由理论拟合得出的光化学参数的变化规律。 5.运用激光拉曼光谱法测试了材料各组分的拉曼光谱特性,实时监测了亚甲基蓝敏化的光致聚合物的聚合反应过程,得到了材料的聚合反应速率常数。


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