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     

用三光束干涉模型解释锥镜产生类贝塞尔光束

对高斯光束通过锥镜产生类似贝塞尔光束的环形光束进行了理论分析及实验研究.数值模拟过程中，基于相干光干涉理论，考虑到实际情况中锥尖不尖带来的影响，建立了三光束干涉的数学模型.模拟得到的光场分布与实验结果及基于菲涅尔衍射积分理论或空间光谱理论得到的零阶贝塞尔光束很接近.这种光场具有非衍射特性，可应用于新型光镊研究.     

BR-D96N光致变色动力学光谱及中间态

BR-D96N是经过基因定点突变具有显著光致变色特性的细菌视紫红质(BR), 与野生BR相比,它的M态寿命延长到了数分钟量级,因此可以采用常规光谱分析方法对其光致变色动力学过程及中间态的形成进行定量分析. 本实验使用分光光度计测量样品在光激发后热弛豫过程中不同时刻的吸收光谱，通过对吸收光谱变化的分析，认为该样品的光致变色过程主要包含3个态，即B态(光适应态)、M态和D态(暗适应态). 在此假设下，分离出了B态、M态和D态的吸收光谱，并用最小二乘拟合方法对热弛豫各个时刻的吸收光谱进行了数据拟合，得到了B态、M态和D态分子数百分比随时间的变化规律，定量地测量出了M态和B态的寿命. 另外，通过对样品在407和568 nm波长处光吸收随时间变化的测量，采用双指数拟合的方法也得出了M态和B态的寿命，与光谱拟合得到的结果一致.     

双色俘精酸酐薄膜的双波长图像光存储

采用两种光致变色俘精酸酐体系化合物[1,2,4-三甲基-5-苯基-3-吡咯甲叉(异丙叉)俘精酸酐和对-N,N-二甲基苯基-2-甲基-3-恶唑甲叉(异丙叉)俘精酸酐]制备了单层双色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜感光记录材料。采用双波长(650nm和488nm)图像存储和读出光路,实现了用两种波长在双色复合薄膜的同一位置同时记录两幅图像。当分别用各自对应的波长读出时,两幅图像各自获得了高衬比度,且二者之间的串扰很小,证明了在双色光致变色俘精酸酐材料上进行双波长复用图像光存储的可行性。     

二芳基乙烯光致各向异性动态特性研究

建立了光致变色二芳基乙烯样品光致各向异性动力学的理论模型.计算了在线偏振光激发下,二芳基乙烯分子数密度、光致二向色性和光致双折射随时间(曝光量)的动态变化曲线.结果表明,随着激发曝光量的增加,二芳基乙烯呈色态分子数密度不断下降直至饱和,光致各向异性随曝光量增加先增加,达到最大之后开始下降,最佳曝光量为260J/cm².利用正交偏振检测方法测量了反映材料各向异性的探测光透过率动力学曲线,并与理论计算结果进行了比较,二者基本相符. 关键词： 光致各向异性 二芳基乙烯 动态特性 最佳曝光量     

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.     

完美涡旋光拓扑荷的原位测定

为了实现对完美涡旋光拓扑荷的快速测定,提出了一种同轴干涉测定方法,其基本思路是利用一个空间光调制器同时调制产生完美涡旋光与球面波,调制球面波的发散角使两者发生干涉,利用干涉条纹数来实现拓扑荷数的直接快速测定.理论模拟和实验测定结果表明,利用该方法得到的干涉条纹可以测定完美涡旋光的拓扑荷,包括大小与符号.进一步,利用该方法测量了完美涡旋光阵列与球面波的干涉图样,实现了对每个完美涡旋光的拓扑荷的快速测定.该原位测定方法简单、有效,对于利用完美涡旋光实现轨道角动量控制和信息编码等应用具有参考意义.     

Photochromic kinetic spectra and intermediates of BR-D96N

BR-D96N is a kind of genetically site-specific mutant of bacteriorhodopsin (BR) with obvious photochromic effect. Compared to the wild type BR, the lifetime of M state of BR-D96N is prolonged to several minutes so that the photochromic kinetics and the intermediates formation can be studied by the conventional spectra analysis. In the experiment, the absorption spectra of the sample at different time after light illumination are measured with spectrophotometer. By fitting and analyzing the variation of the spectra, we suppose there are three main states in the photochromic process, i.e. B state (light-adapted state), M state and D state (dark-adapted state). The absorption spectra of the B state, M state and D state are extracted from the experimental data based on this three-state model and the spectra at various time are fitted with the least square method. So, the variations of population percentages of the M state, B state and D state are obtained and the M state and B state lifetimes are estimated. In another way, from measuring the absorption dynamics at 407 nm and 568 nm, the M state and B state lifetimes are also obtained by two exponential data fitting, which give coincident results with those of the spectra analysis.     

光致变色菌紫质薄膜的动态光学响应特性

用二能级光致变色模型,理论分析了菌紫质薄膜在570nm单光束和570nm与412nm双光束作用下光致变色的动态光学响应特性.计算表明,M态寿命越长,入射光强越大,则透过光的响应越快,入射光透过率饱和值越大.在双光束的作用下,可以用570nm的黄光调制412nm紫光的透射光强,实现以光控光操作.根据计算结果分析了bR膜在运动探测应用中的特点.