红敏光致聚合物全息记录材料的性能增强研究

摘要

三维全息存储具有高存储容量、高冗余度、高数据传输速率等独特优点，是目前国内外正在大力开发、最有希望的下一代海量存储技术之一。高密度全息存储能否实用化的关键是能否获得理想的全息存储材料。与目前常用的无机光折变晶体材料相比，光致聚合物材料具有光谱响应范围宽、灵敏度高、折射率调制度大、衍射效率高、易于制作大面积膜层、合成制作条件相对简单等优点，成为当前全息存储材料研究的热点方向。 本文针对目前国内外研究非常活跃的丙烯酰胺/聚乙烯醇体系光致聚合物材料的空间分辨率不高的问题，提出了一种增强红敏光致聚合物空间分辨率的新方法。通过引入低分子量的聚乙烯醇作为成膜剂，成功地将该体系光致聚合物的分辨率提高到3000 lirles/mm以上，实验中仅需40mJ/cm<'2>左右的曝光量即可获得85％的衍射效率。 在此基础上，进一步针对材料中一些化学组分和制作参数，如亚甲基蓝、聚乙烯醇、丙烯酸浓度，以及膜层厚度等对衍射效率和曝光灵敏度的影响进行优化研究，得到了较好的实验结果。 此外，针对制作的红敏丙烯酰胺/聚乙烯醇体系光致聚合物全息记录材料，开展了该材料的全息记录特性及其在空间、角度复用全息存储以及全息干涉计量方面的初步应用研究，实验结果表明该材料在全息存储、全息干涉计量、全息显示等领域有良好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

§1.1本论文的研究背景

§1.2光全息术简介

§1.3全息记录材料介绍

§1.3.1卤化银乳胶

§1.3.2重铬酸盐明胶(DCG)

§1.3.3光致抗蚀剂

§1.3.4光导热塑料

§1.3.5光折变晶体

§1.3.6光致聚合物

§1.4光致聚合物全息记录材料的研究现状

§1.5本论文的主要内容

第二章 红敏光致聚合物材料的分辨率增强研究

§2.1引言

§2.2光致聚合物材料的成像机理和主要性能表征

§2.2.1光致聚合物材料的构成及反应原理

§2.2.2光致聚合物全息记录材料的性能表征

§2.3红敏光致聚合物全息记录材料的分辨率增强研究

§2.3.1实验样品制备

§2.3.2实验装置

§2.3.3实验结果

§2.3.4分析与讨论

§2.4本章小结

第三章 红敏光致聚合物材料的配方优化及特性研究

§3.1引言

§3.2亚甲基蓝染料浓度的优化

§3.3聚乙烯醇成膜剂浓度的优化

§3.4丙烯酸浓度的优化

§3.5膜层厚度及空间频率对衍射效率的影响

§3.6本章小结

第四章 红敏光致聚合物材料的初步应用研究

§4.1光致聚合物材料的全息存储实验

§4.1.1全息存储简介

§4.1.2体积透射光栅的角度选择性

§4.1.3空间复用和角度复用全息存储实验

§4.2光致聚合物材料的全息干涉计量实验

§4.2.1全息干涉计量简介

§4.2.2二次曝光法全息干涉计量实验

§4.2.3单次曝光法全息干涉计量实验

§4.3本章小结

第五章 结束语

参考文献

附录

致谢