二維全息聚合物-液晶光柵的制備研究.pdf

1、全息聚合物分散液晶(Holographic polymer dispersed liquid crystals，HPDLCs)光柵作為一種新型的光學(xué)元件，在計(jì)量、無(wú)線電天文學(xué)、集成光學(xué)、光通信和信息處理等許多領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的光柵都是一維的結(jié)構(gòu)，是通過(guò)將制備好的樣品在兩束相干涉光束的光場(chǎng)處曝光，使光敏單體在水平方向上聚合形成相互平行的等寬度等間隔的結(jié)構(gòu)，在樣品中只記錄了一個(gè)光柵；本文中研究的二維光柵可以同時(shí)在樣品中記錄兩個(gè)

2、光柵結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在樣品中同時(shí)記錄了正交的兩個(gè)一維光柵結(jié)構(gòu)，其制備方法是將混合均勻的光敏單體材料和液晶注入液晶盒中，在雙束激光干涉處使樣品曝光一段時(shí)間，然后將樣品旋轉(zhuǎn)90度，再曝光一次，使光敏單體在兩個(gè)方向上聚合得到。二維光柵在光入射時(shí)形成的衍射圖樣是空間點(diǎn)陣，除上述的應(yīng)用之外還可以用于光互聯(lián)中的分束器，調(diào)制器和耦合器件等，拓寬了光柵的應(yīng)用范圍。
　　雖然二維全息聚合物分散液晶光柵的應(yīng)用很廣泛，但是目前的制備方法還不成熟，還存在很多

3、問(wèn)題，主要是光聚合反應(yīng)中相分離不完全，衍射效率偏低，光柵驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高，器件穩(wěn)定性差等。
　　本文首先對(duì)實(shí)驗(yàn)體系所用的液晶、化學(xué)材料進(jìn)行選擇和研究，分析光聚合反應(yīng)中的光引發(fā)劑的化學(xué)重排過(guò)程，研究聚合物與液晶相分離機(jī)理；其次，通過(guò)改變光照時(shí)間、光強(qiáng)等參數(shù)、研究各組分在光聚合中所起的作用和影響，增加光聚合的反應(yīng)程度，以得到具有清晰的相分離結(jié)構(gòu)和較高衍射效率的二維聚合物/液晶光柵；再次，依據(jù)對(duì)衍射效率影響因素的分析，選擇不同作用的添加劑，