光致聚合物納米粒子布拉格偏移折射率調(diào)制度全息存儲(chǔ)論文

1、摻雜納米Mg（OH）_2的光致聚合物復(fù)合材料的全息存儲(chǔ)特性【摘要】 光致聚合物材料由于具有高衍射效率、高靈敏度、可并行讀寫、制作工藝簡(jiǎn)單和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),已成為近年來研究的熱點(diǎn)。然而聚合材料在記錄過程中會(huì)使材料體積收縮,引起光柵讀出時(shí)布拉格條件的變化,造成信息丟失,嚴(yán)重影響全息圖的再現(xiàn)質(zhì)量。本文利用有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料具有抗縮皺和能夠增加光致聚合物材料的折射率調(diào)制度等優(yōu)點(diǎn),在丙烯酰胺基的水溶性光致聚合物材料中摻入親水性Mg（OH）2納米粒子,并對(duì)其制備條件、光柵記錄機(jī)理及全息記錄性能進(jìn)行了較深入的研究,本文主要開展了以下幾方面的工作:1.通過反沉淀法制得具有粒徑小、分散性好、親水性好的Mg（

2、OH）2納米粒子,并制備了摻雜納米Mg（OH）2的丙烯酰胺基復(fù)合的光致聚合物全息存儲(chǔ)材料。2.通過計(jì)算納米粒子的擴(kuò)散常數(shù)及利用方波粒度公式,證明了在樣品內(nèi)部的光柵形成過程中,納米粒子與單體是相向擴(kuò)散的。3.研究了不同曝光條件下材料的全息性能,通過對(duì)全息特性參數(shù)的分析,得到一個(gè)優(yōu)化的曝光方案。4.制備了不同濃度的納米Mg（OH）2含量的聚合物樣品。在最佳的曝光方案下,通過分析透過. 更多還原【Abstract】 Photopolymer materials have been becoming a hot spot of research on ultra-high density h

3、olographic recording material in recent years because of its many attractive features, such as high diffraction efficiency, high sensitivity, high data transfer rates, parallel processing characters, easy preparation and low cost. However, there were shortcomings of common photopolymer materials suc

4、h as shrinkage induced by the exposure, and then the shinkage affects the quality of the reading in holographic . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 光致聚合物； 納米粒子； 布拉格偏移； 折射率調(diào)制度； 全息存儲(chǔ)； 【Key words】 Photopolymer； Nanoparticle； Bragg-mismatch； Refractive ratio modulation； Digital data holographic storage； 摘要 4-5 Abstract 5

5、-6 1 緒論 9-33 1.1 引言 9 1.2 超高密度數(shù)字全息存儲(chǔ)技術(shù)的研究進(jìn)展 9-13 1.2.1 藍(lán)光存儲(chǔ) 10-11 1.2.2 近場(chǎng)光存儲(chǔ) 11 1.2.3 雙光子存儲(chǔ) 11-12 1.2.4 光譜燒孔光學(xué)存儲(chǔ) 12-13 1.2.5 光全息存儲(chǔ) 13 1.3 數(shù)字全息存儲(chǔ)技術(shù)的研究 13-21 1.3.1 高密度數(shù)字全息存儲(chǔ)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 13-14 1.3.2 數(shù)字全息存儲(chǔ)的基本原理 14-15 1.3.3 傅立葉變換全息存儲(chǔ) 15 1.3.4 體光柵與布拉格衍射 15-17 1.3.5 耦合波理論（Coupled Wave Theory） 17-18 1.3.6 光全息存

6、儲(chǔ)的特點(diǎn) 18-19 1.3.7 光全息存儲(chǔ)材料 19-21 1.4 光致聚合物全息存儲(chǔ)材料的研究 21-24 1.4.1 光致聚合物材料研究進(jìn)展 21 1.4.2 光致聚合物的組成 21-22 1.4.3 光致聚合物樣品的記錄機(jī)理 22-23 1.4.4 光致聚合物的種類 23-24 1.5 無機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料 24-29 1.5.1 納米材料的特性 25-29 參考文獻(xiàn) 29-33 2 實(shí)驗(yàn)方法 33-46 2.1 實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑 33-36 2.1.1 單體 33-34 2.1.2 粘結(jié)劑 34 2.1.3 光引發(fā)劑（電子摻雜劑） 34-35 2.1.4 光敏劑 35 2.1.5

7、 氫氧化鎂納米粒子 35-36 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器 36 2.3 Mg(OH)_2 納米粒子/聚合物復(fù)合材料的制備過程 36-39 2.3.1 Mg(OH)_2 納米粒子制備 36-39 2.3.2 光致聚合物材料的制備 39 2.4 材料的性能參數(shù)及測(cè)試 39-44 2.4.1 透射率 39-40 2.4.2 衍射效率 40-41 2.4.3 曝光靈敏度 41 2.4.4 最大折射率調(diào)制度 41-42 2.4.5 布拉格偏移 42 2.4.6 選擇角 42-44 參考文獻(xiàn) 44-46 3 納米粒子/聚合物復(fù)合全息記錄材料的存儲(chǔ)機(jī)理 46-51 3.1 摻雜納米顆粒的光致聚合物全息存儲(chǔ)機(jī)理 46

8、-47 3.2 摻雜納米顆粒的光致聚合物“擴(kuò)散”模型的論證 47-49 3.3 納米粒子的擴(kuò)散過程 49-50 3.3.1 布朗運(yùn)動(dòng) 49 3.3.2 納米粒子擴(kuò)散 49-50 參考文獻(xiàn) 50-51 4 Mg(OH)_2 納米粒子/聚合物復(fù)合材料的全息性能 51-71 4.1 引言 51 4.2 摻Mg(OH)_2 納米粒子光致聚合物復(fù)合材料的全息性能 51-65 4.2.1 樣品的組成 51-52 4.2.2 吸收光譜 52 4.2.3 曝光強(qiáng)度的優(yōu)化 52-54 4.2.4 樣品內(nèi)部均勻性測(cè)試分析 54-56 4.2.5 樣品衍射效率的分析 56-58 4.2.6 樣品最大折射率調(diào)制度的分析 58-60 4.2.7 樣品曝光靈敏度分析 60-6