偶氮侧链聚合物液晶薄膜光致双折射及其光存储实验

本文实验研究了偶氮侧链聚合物液晶薄膜（P-CN）的光致双折射和光存储性质。在连续 532nm激光作用下,该液晶薄膜（P-CN）表现出显著的光致双折射（△n～10-2）。基于光致双折射效应,实验中获得了长久的、高对比度的光信息记录。     

一种新型含偶氮聚合物的偏振全息研究

对一种含偶氮侧链聚合物介质的光致双折射性质进行了研究。结果表明 ,该聚合物具有大的光致双折射系数 (Δn=7.8× 10 - 3) ,并利用该样品实现了高衍射效率的偏振全息图像的记录 ,实验所得偏振全息图衍射效率为 η=19.3 %。     

偶氮侧链液晶聚合物薄膜中基于光致双折射效应长久光存储的机理探讨

本文比较了连续矾酸钇锐频激光（输出波长532nm），脉冲Nd:YAG倍频激光（输出波长532nm、脉宽8ns、重复频率10Hz）作用下，偶氮侧链液晶聚合物薄膜的光致双折射效应和光记录特性。根据实验结果和数值模拟情况^[8]，引入温度效应，提出分子团积和主链链段取向效应，给出了基于光致双折射效应长久光信息记录的解释。     

利用具有自旋角动量的光束实现微粒的旋转

从理论上分析了偏振光束与双折射晶体粒子的相互作用过程,讨论了由于光束自旋角动量向晶体粒子的传递所导致的光致旋转效应的原理,通过MATLAB仿真分析,研究了粒子的旋转频率随激光功率的变化关系,得出粒子转动频率与激光功率成正比.利用光镊装置,采用波长为632.8 nm的He-Ne激光器,在不同的激光功率下实现对不同半径双折射粒子的旋转,测量了光致旋转的转动频率,最高转速可达5 r/s,并得出了不同粒子的旋转频率随激光功率的变化关系,实验结果和理论分析基本一致.分析了产生误差的原因,其中载波片底面的摩擦影响最大.     

利用具有自旋角动量的光束实现微粒的旋转

从理论上分析了偏振光束与双折射晶体粒子的相互作用过程,讨论了由于光束自旋角动量向晶体粒子的传递所导致的光致旋转效应的原理.研究了粒子的旋转频率随激光功率的变化关系,讨论了粒子自身的性质,如厚度、半径和晶体粒子的光轴取向等因素对粒子光致旋转转动速度与激光功率关系的影响.     

光致旋转中晶体微粒厚度对旋转频率的影响

从理论上讨论了双折射晶体微粒与圆偏振光束作用的基本过程,建立了由于光束自旋角动量向双折射晶体微粒的转移所引起的旋转现象的物理模型。为提高晶体微粒的旋转频率,从理论和实验两方面对CaCO3和SiO2晶体微粒的厚度与其旋转频率的关系进行了详细分析。基于MATLAB软件分别模拟出双折射晶体微粒的厚度与其旋转频率的正弦关系曲线,并通过实验测得相应的晶体旋转频率数据进行验证。结果表明,在有效激光功率为10 mW的条件下CaCO3和SiO2双折射晶体微粒的最大旋转频率分别为1.7 Hz和1.5 Hz。该结果可用于光致旋转在微机械设计中转子厚度的选择和其旋转频率的最优化控制。     

双折射晶体微粒光致旋转受其半径影响分析

利用双折射晶体微粒在具有自旋角动量的光束作用下可产生围绕自身光轴旋转的特性,在光镊实验平台上实现了双折射晶体微粒的光致旋转。为了提高晶体微粒的旋转频率,从理论和实验上对双折射晶体微粒的旋转频率受其半径的影响进行了分析。用MATLAB模拟出CaCO3晶体微粒和SiO2晶体微粒的旋转频率与其半径的三次方成反比的关系曲线,并测得相应的实验关系曲线,其结果与理论分析相吻合。在相同的激光功率下,CaCO3晶体微粒的最高旋转频率可达15.1 Hz,SiO2晶体微粒的最高旋转频率可达11.4 Hz。该结论可用于光致旋转在实际应用中晶体微粒大小的选择和其旋转频率的优化控制。     

高稳定性的偶氮聚合物薄膜光致取向与弛豫的研究

合成了一种新型的偶氮聚合物,它是由吡啶基团和4-腈基-4′-羟基偶氮苯聚合而成.搭建了偶氮聚合物薄膜光致双折射探测光路系统,并测量了吡啶基团和4-腈基-4′-羟基偶氮苯的摩尔比分别为O,0.25,0.5,0.75,1的偶氮聚合物薄膜的光致取向和弛豫曲线,并做了反复写入和擦除实验以及老化实验.实验结果表明:这种偶氮吡啶聚合物光致取向十分稳定,两种单体的摩尔比越高,偶氮聚合物双折射值越大.值得关注的是摩尔比低于50％时,偶氮聚合物薄膜弛豫表现为曲线缓慢下降最后趋向平衡.而当摩尔比高于50％时,偶氮聚合物关闭泵浦光后曲线缓慢上升最后趋向平衡,这个实验结果说明了摩尔比超过50％的偶氮聚合物其保存写入信息的能力增强了,因而也更稳定了.     

光致二阶非线性玻璃材料的研究进展

光致二阶非线性功能玻璃材料是近年来最新出现的一类非线性光学材料，并有可能发展成为新的高密度光存储介质．本文综述了光致二阶非线性功能玻璃材料的研究进展，包括光学玻璃纤维及玻璃体材料的光致二阶非线性效应的实验研究、理论模型及其光存储应用．     

晶体微粒光旋转频率受其厚度影响的实验分析

为优化双折射晶体微粒的旋转频率,基于光致旋转技术对晶体微粒在偏振光自旋角动量作用下的转动进行了理论分析,通过给定参数模拟了石英(SiO2)晶体微粒旋转频率与其厚度和激光有效功率的变化关系曲线.依此优化了光致旋转的实验装置,并在此装置上对不同厚度的石英晶体微粒的旋转频率进行了测量.结果表明,微粒的旋转频率与微粒厚度呈现周期性曲线变化关系,并且旋转频率与有效激光功率成正比,实验测得石英晶体微粒的最高旋转频率为9.2Hz,与理论模拟结果基本吻合.该结论为光驱动微机械马达实现技术的进一步深入研究提供了基础理论和技术保障.     

手性偶氮苯衍生物的光致变色和全息存储特性研究

研究了手性偶氮分子N-[4-(4-十二烷氧基苯基偶氮)苯甲酰]-L-谷氨酸(C12-Azo—L-Glu)掺杂聚合物薄膜的光致变色特性。利用C12-Azo-L-Glu掺杂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的可逆光致异构过程．以线偏振的氩离子激光(488nm)作抽运光和写入光，线偏振氦氖激光(632．8nm)作再现光和读出光．探讨了光致双折射和全息光学存储过程中．衍射信号强度与氩离子激光功率的关系。实验结果表明C12-Azo-L-Glu具有响应时间快、可擦重写、耐疲劳度高的特点，可用作实时存储材料。     

Coupled mode analysis of polarization volume hologram

We theoretically analyze polarization holographic recording based on photoinduced dichroism and birefringence. Such vectorial recording is achieved by preferentially transforming dye molecules aligned with the incident polarization in dynamic photoanisotropic organic materials. Orthogonal linear and orthogonal circular recording geometries, which produce only pure polarization modulations, are considered. The analytic solutions of the intensity and phase of the recording beams at steady state are derived. The theoretical results indicate the dependence of diffraction efficiency on the photoinduced dichroism and birefringence and on the polarization state of the probe beam. Results of numerical simulation are provided and compared with the analytic solutions     

Unusually Fast Optically Induced Birefringence in Polyoxetanes Bearing 4‐(N,N‐Diphenyl)amino‐4′‐nitroazobenzene Chromophores

Two new polyoxetane polymers bearing azobenzene‐type chromophore pendants were prepared, and their photoinduced molecular orientation and relaxation were studied. The two polymers differ in the mode of attachment of the chromophores, which are either laterally ( Pox 1 ) or perpendicularly ( Pox 2 ) bound to the polymer backbone. The two polymers reveal unusually fast (∼2 s to saturation at 0.4 W/cm²) photoinduced reorientation of chromophores and decay behavior at room temperature. Side‐on attachment of the chromophores ( Pox 1 ) results in a significantly faster response to polarized light and higher maximum birefringence than end‐on attachment. The kinetics of photoinduced orientation and relaxation decay were quantitatively analyzed and the results are discussed in relation to the structures of the polymers.     

掺杂偶氮苯聚合物薄膜光致双折射特性

通过改变激励光光强以及激励光偏振方向与探测光偏振方向的夹角θ,研究一种新的掺杂偶氮苯聚合物薄膜光致双折射的特性。实验结果表明该掺杂偶氮苯聚合物薄膜在低激励光强下具有良好的光信息储存性能,是一种很有潜力的光储存材料。对有关实验结果作出了定性的解释。     

High-finesse large band Fabry-Perot fibre filter with superimposedchirped Bragg gratings

Filters with 100 GHz free spectral range (FSR) and finesse up to 16 are demonstrated over the 1525 to 1583 nm band. The photoinduced birefringence results in a polarisation-dependent spectral response. Finesse and FSR uniformity are addressed     

σ-π共轭聚合物光折变特征研究

合成一种σ π共轭聚合物 poly(disilanylene 2 ,2′ bipyridine 5 ,5′ diyl)ruthenium (PDSBpy Ru) ,双光束耦合(2BC)、四波混频 (DFWM)及场致双折射实验等证明了该有机物的光导及光折变特性。由于铷化合物的金属与配位体间 (MLCT)电荷转移特性 ,使得该聚合物的光折变特性得以增强。实验测得双光束耦合增益系数为 30cm-1 ,四波混频实验测得光栅衍射率约为 1 0 %。     

毫秒有机聚合物薄膜全光开关

用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和偶氮染料DRl以一定的比例混合，制成各向同性均匀薄膜样品。用经斩波器调制的线偏振氩离子激光(514nm，CW)作用样品产生光致双折射。作为探测光的线偏振氦氖激光(633nm，CW)经过样品，在与其原来偏振方向垂直的检偏器后的透射光强强度受控制光的调制作用，实现了光控光的全光开关效应。通过改变控制光的光功率及薄膜样品的温度。对样品的开关响应速度和开关调制深度进行了研究。在一定的实验条件下，用毫瓦量级的控制光功率实现了几个毫秒的开关响应速度和60％以上的开关调制深度。