吡咯俘精酸酐的图像光存储特性

对一种新型可用于可擦重写光存储的有机光致变色材料——吡咯俘精酸酐，测定了它的光致变色双稳态吸收光谱，呈色态的吸收峰在635nm，无色态的吸收峰在385nm。利用其双稳态特性，在吡咯俘精酸酐／PMMA薄膜上实现了图像光存储。所存储的图像对比度高，用普通相机在自然光下即可直接读出。在膜上存储的图像在室温下暗处保存6个月未见消退，估计此条件下保存期可以年计。     

可擦写俘精酸酐/PMMA薄膜的全息记录特性研究

对一种新型可擦写有机光致变色材料-吡咯俘精酸酐的光全息记录特性进行了实验研究.用涂布法制成厚度约10 μm 的吡咯俘精酸酐/PMMA聚合物薄膜.样品无色态吸收峰在373 nm处,经紫外光照射发色后,变为呈色态,其吸收峰移动到626 nm处,呈色态在氦氖激光照射下可以重返为无色态.无色态和呈色态在室温下都是稳定的.以呈色态吡咯俘精酸酐/PMMA薄膜作为记录材料,以氦氖激光作为记录光,分别建立了双光束干涉衍射记录装置和四波耦合实验系统.实验测得该薄膜的空间分辨率至少可以达到1680 lines/mm,一级衍射效率大于2%,全息记录中的最佳曝光量约为1 J/cm².实验测量了衍射效率与曝光量的特性曲线,分析了衍射光强度和光斑模式随曝光时间的变化关系.     

BR—D96N光存储读出特性的实验研究

细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，简称BR）是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性，可作为信息存储材料。本文讨论了BR所记录图像的对比度与读出光波长变化之间的关系。实验中利用YAG激光器二倍频532nm激光作为图像记录光，白光光源通过单色仪选出单色光作为图像读出光，观察BR膜所记录图像对比度随读出光波长变化趋势，并利用图像灰度积分的方法得到记录图像对比度变化曲线。读出光在470nm-620nm波长范围内，读出为正像；460nm波长附近，图像消失；380nm-450nm波长范围内，图像出现反转。     

吡咯俘精酸酐的光致各向异性研究

将有机光致变色化合物—吡咯取代俘精酸酐掺杂于PMMA中形成薄膜.在紫外光照射下,薄膜由无色态转换为呈色态.用650 nm线偏振激光照射薄膜,在由呈色态转变为无色态时产生光致各向异性.对633 nm的探测光具有正单轴晶体特性,光轴方向平行于激发光振动方向,光致二向色性率(D_⊥-D_∥)可达0.2,光致双折射率(n_∥-n_⊥)可达2×10^-3.实验还测量了光致各向异性与曝光量的特性曲线,发现最佳曝光量为13～20 J/cm²;理论分析了其原因.这些结果为俘精酸酐材料在光信息处理方面的应用提供了实验数据.     

利用菌紫质薄膜进行角度复用和偏振复用全息存储实验研究

全息光存储以其高密度、大容量、高速并行数据存取而成为光存储领域的一个重要研究方向。生物光致变色材料———菌紫质是一种新型可擦重写全息记录介质。实验证明了使用菌紫质薄膜进行角度复用和偏振复用全息存储的可行性。利用菌紫质的光致变色特性,采用90°角度复用全息存储光路,在BR-D96N薄膜样品同一位置上实现了6幅全息图存储,并分别读出了无串扰的再现像。利用菌紫质薄膜的光致各向异性进行了偏振复用全息存储,在BR-D96N薄膜样品的同一位置上存储了两幅正交偏振光记录的图像,用原参考光再现和偏振片选择,可分别读出这两幅图像。     

吲哚俘精酰胺的偏振全息图像光存储实验研究

在吲哚俘精酰胺/PMMA薄膜上记录了同偏振全息和正交偏振全息图，获得了它们的再现衍射像.实验结果表明：吲哚俘精酰胺具有光致各向异性，可以进行正交偏振全息记录.在偏振全息中，衍射光的偏振方向依赖于物光和再现光的偏振方向，衍射像的噪声主要来源于再现光照射到样品上引起的散射.正交偏振全息可以得到比同偏振全息更高信噪比的衍射像.存储于样品上的全息图在室温下黑暗处至少可以保存五个月而衍射效率无明显下降.结果表明，吲哚俘精酰胺是一种可用于偏振全息的可擦重写记录介质. 关键词： 偏振全息 光致各向异性 俘精酸酐 光致变色     

光致变色双波长光存储读出信号串扰建模与消减

在材料反射率及记录信息空间分布任意的情况下，分析了双波长读出信号及其串扰，建立了理论模型.提出读出信号减去另一波长读出信号与特定系数乘积以消除线性串扰的方法，该系数仅与另一波长对应材料的摩尔消光系数有关，与材料反射率分布、记录信息等无关，也与原波长激光对应材料无关.以两种二芳基乙烯为记录介质作多波长光存储串扰消减实验，实验结果与理论相符. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰     

共轭读出法消除光致变色材料全息记录中的相位畸变

采用有机光致变色材料-吲哚俘精酰胺/PMMA薄膜作为可擦写全息记录介质,建立了一种能消除全息光存储中相位畸变的光路.此光路采用参考光的相位共轭光再现全息图,能有效消除物光路中由于光学元件失调和记录材料缺陷引起的相位畸变,是全息光存储中提高再现像像质的一种有用光路.     

光电功能材料

TB342007010823有机光致变色材料的合成与多阶存储实验研究=Synthe-sis of novel organic photochromic diaylethene and multi-level recording experi mental performance[刊,中]/刘学东(清华大学化学系有机光电子分子与分子工程重点实验室.北京(100084)),石明…//功能材料与器件学报.—2006,12(2).—117-119介绍了用于多阶光存储材料的有机光致变色的二芳基乙烯化合物合成,存储的膜片制作和多阶光存储实验。结果显示:用1,2-双(2-甲基-5-(4-醛基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯作为多阶光存储的记录材料,与PMMA掺杂,采用旋涂法制成存储膜片,…     

新型偶氮化合物的光致双折射及双波长图像共存研究

合成了新型偶氮分子 4 硝基 3 偶氮 9 乙基 咔唑 (ANECz) ,将其掺入聚甲基丙烯酸甲脂 (PMMA)中制成薄膜器件。实验结果表明 ,样品具有极大的光致双折射 (δn =1.8× 10 -2 )。还利用四波混频 (DFWM )技术实现了双波长光点及图像的共同存储 ,给出了相应的光电记录曲线和摄影记录 ,并分析了双波长共存中的竞争机制。     

菌紫质光致变色吸收特性的二能级理论研究

采用二能级模型(B态和M态)简化菌紫质(bR)光循环过程,建立了菌紫质光致变色吸收特性的数学方程,数值计算了bR膜对570nm单光束和对570nm与412nm双光束的吸收特性.计算表明,bR膜的光吸收特性与入射光波长、入射光强、摩尔消光系数、光密度和M态寿命有很大的关系.bR膜用于光存储时,读出光强和M态寿命是影响bR读出使用时间的两个重要因素.570nm与412nm双光束作用于bR膜时,可以实现以光控光操作,但由于570nm黄光的透过动态范围要比412nm紫光的透过动态范围大得多,因而在实际应用中应以黄光作为信息光,紫光作为控制光.基于bR膜对黄、紫光束的吸收特性,可以将其应用于亮背景滤除、反象器、图象相减、光寻址空间光调制器等光信息处理领域.     

野生型细菌视紫红质薄膜光谱响应特性的实验研究

细菌视紫红质 (Bacteriorhodopsin ,简称BR)是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性 ,在光信息处理领域中有广阔的应用前景。文章通过紫外 可见光光纤光谱仪测试野生型细菌视紫红质 (BRWT)在经过 5 32nm的YAG激光的泵浦激励后 ,薄膜对探测光的吸收光谱变化情况来着重讨论BRWT的光谱响应特性。采用的样品基态 (B态 )最大吸收波长均为 5 6 2nm ,光密度分别为OD(WT1) 562nm=2 0 4 ,OD(WT2 ) 562nm =1 37。实验结果表明 ,在 5 5 0～ 6 5 0nm波长范围内 ,两个BRWT分子膜对探测光随着探测时间的延长均出现吸收增强的现象。利用双e指数曲线拟合方法分析出 5 5 0～ 6 5 0nm吸收增强的变化过程分为快过程和慢过程 ,其对应的时间常数BRWT1分别约为 11ms和 6 0s ,BRWT2 分别约为 2 4ms和 35s。     

基于WO3- Pd复合膜的D型光纤光栅氢气传感器

采用磁控溅射方法在侧边抛磨的光纤光栅（D型光纤光栅）上溅射40 nm WO3-Pd复合薄膜,制作了D型光纤光栅氢气传感器.40 nm WO3-Pd复合薄膜是由5 nm的WO3、5 nm的WO3/Pd混合膜和30 nm的Pd 薄膜组成.实验中,首先采用射频溅射技术向D型光纤光栅溅射5 nm WO3薄膜,再利用共溅射技术溅射5 nm WO3/Pd混合膜,最后用直流溅射技术溅射30 nm的Pd薄膜.SEM结果显示在多次通氢气后WO3-Pd薄膜仍然具有较好的表面形貌,这说明WO3-Pd复合薄膜具有较好的机械性能.实验结果表明:该氢气传感器具有较好的重复性,同镀有同样氢气敏感膜的普通FBG相比,D型光纤光栅的灵敏度提高了200%|在氢气体积浓度为6%时,D型光纤光栅传感器的波长变化为15pm.     

Holographic simultaneous readout polarization multiplexing based on photoinduced anisotropy in bacteriorhodopsin

Bacteriorhodopsin (bR) is a reversible photochromic protein that can be used as a holographic medium. The dichroic absorption of the bR molecule is polarization dependent, thereby allowing for the recording of polarization holograms. The properties of polarization holograms can be used to multiplex two independent images in a single bR film. A new technique and associated polarization-multiplexing scheme are demonstrated that allow for simultaneous readout of two orthogonally polarized images while achieving a high normalized diffraction efficiency for each of the individual images.     

Two-photon holographic recording in aluminosilicate glass containing silver particles

Recording of holographic gratings by 532-nm laser pulses in photochromic bulk aluminosilicate glass containing silver particles is demonstrated. A diffraction efficiency of 1.5% is achieved for readout at the same wavelength. The speed of grating formation as a function of pulse energy suggests that two-photon excitation is responsible for the recording. The light causes bleaching of an absorption peak near 417nm, which corresponds to the excitation of surface plasmons on the silver, and broad darkening throughout the visible to the near infrared. A likely mechanism for the photochromic effect is discussed.     

Super-resolution readout property of bismuth-doped antimony-based thin film as a functional mask for read-only memory

Bismuth-doped antimony-based (Sb_100?x Bi _x , x=2.46) thin films were presented as a functional mask for super-resolution readout of read-only memory (ROM). The pit size of the ROM was 390?nm, and super-resolution readout was realized on a dynamic tester with laser wavelength of 780?nm and the numerical aperture of the focusing objective lens of 0.45. The carrier-to-noise ratio (CNR) of 22?dB, readout threshold power of 0.8?mW and super-resolution readout cycles of 2×10⁴ was achieved. The influence of film thickness and readout power on CNR was investigated. The reflectivity and transmittance of the film with different temperature at wavelength of 780?nm were detected, and the super-resolution mechanism of the bismuth-doped antimony-based thin films as the functional mask layer was discussed.     

Technical study of visible light wavelength division multiplexing using polymer optical fiber

Visible light wavelength division multiplexing (VWDM) experiment was performed using polymer optical fiber (POF). Lights of two different wavelengths (650 and 530 nm) were sent to a single POF. Red light (650 nm) was used for 100-Mb/s full duplex IP data transmission and green light (530 nm) was used for voice signal transmission. Light sources are light-emitting diodes (LEDs). A POF coupler (splitter) and the prisms were employed as multiplexer and demultiplexer, respectively. The channel isolation and insert loss were measured, which are 20.5 and 17.65 dB for 650-nm channel respectively, and 19.16 and 20.55 dB for 530 nm one respectively.     

有效介质近似在Cu-MgF2复合纳米颗粒薄膜光学性质中的适用性研究

采用射频磁控共溅射技术制备了Cu体积分数分别为15%和30%的Cu-MgF2复合纳米颗粒薄膜。透射电镜形貌图像表明,薄膜由不同形状的Cu晶态纳米微粒镶嵌于主要为非晶态的MgF2陶瓷基体中构成。用椭偏光谱技术计算得到Cu-MgF2复合薄膜在270~830 nm波段的光学常数谱。用考虑颗粒形状效应的有效介质近似计算得到Cu-MgF2复合薄膜在相同波段的光学常数谱。把两样品的透射电镜形貌图像与光学常数理论谱、实验谱相结合,分析讨论了Cu-MgF2复合薄膜的光学特性。结果表明:去极化因子取值0.33的麦克斯韦噶尼特(Maxwell-Garnett)模型可以较好地解释Cu体积分数为15%的Cu-MgF2复合薄膜的光学性质,而去极化因子取值0.6的布鲁格曼(Bruggeman)模型可以较好地解释Cu体积分数为30%的Cu-MgF2复合薄膜的光学性质。