Динамика поляризационно-оптической записи в пленках азосодержащих полимеров

• Автор: Ураев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Глава 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ ФОТООРИЕНТАЦИИ В АЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ СРЕДАХ

1.1 Общие положения теоретической модели

1.2 Вывод балансных уравнений для функций углового распределения азокрасителей

1.3 Скалярные параметры порядка

1.4 Потенциал межмолекулярного взаимодействия в дипольном приближении

1.5 Динамическое уравнение для функции распределения трансизомеров

1.6 Представление диффузионного члена в динамическом уравнении

1.7 Взаимодействие азохромофоров с полимерной матрицей

1.8 Основные этапы оптической записи

1.9 Вывод выражений для светоиндуцированной добавки к показателю преломления и коэффициенту поглощения азополимера

1.10 Аналитическое решение динамического уравнения

Приложение
Глава 2 ФОТОИНДУЦИРОВАННАЯ АНИЗОТРОПИЯ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК АЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ
2.1 Схема экспериментальной установки
2.2 Алгоритм обработки интерферограмм
2.3 Интерпретация экспериментальных результатов

2.4 Динамика оптических свойств азополимеров при небольших
световых экспозициях
2.5 Определение гиперполяризуемостей изомеров азокрасителей
2.6 Схемы численного решения динамического уравнения
2.7 Анализ области применимости теоретической модели процессов
фотоориентации в азополимерах
2.8 Релаксация фотоиндуцированой анизотропии оптических свойств
азополимеров
Глава 3 ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ ГОЛОГРАФИЧЕКАЯ ЗАПИСЬ В ПЛЕНКАХ АЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ
3.1 Схема экспериментальной установки
3.2 Динамика дифракционной эффективности объемных
голограмм
3.3 Основные принципы многоканальной голографической записи и
угловая селективность объемных голограмм
3.4 Многоканальная голографическая запись
3.5 Поляризационная голографическая запись
3.6 Поляризационное разделение каналов голографической
записи
3.7 “Светоиндуцированная хиральность” в аморфных
азополимерах
3.8 Голографическая запись в пленках азосодержащих
холестерических полимеров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

АННОТАЦИЯ
В работе представлены результаты теоретического и экспериментального исследования процессов фотоориентации азокрасителей в составе полимерного соединения, обладающего жидкокристаллическими свойствами, при воздействии эллиптически-поляризованного света с учетом эффектов взаимодействия хромофоров с нефоточувствительной полимерной матрицей. Разработанная теоретическая модель в рамках единой динамической задачи позволила описать процессы фотоориентации азокрасителей как при световом воздействии, так и на стадии релаксации. Проведено экспериментальное исследование процессов поляризационной голографической записи в пленках азосодержащих полимеров (АП) при различной геометрии взаимодействия записывающих пучков. Анализ поляризации пробного пучка, дифрагирующего на анизотропных голографических решетках различного типа, позволяет оптимизировать геометрию оптической записи для достижения наибольшей информационной емкости используемого полимерного образца. При голографической записи в азосодержащих соединениях циркулярно-поляризованными пучками обнаружен эффект оптического наведения “хиральности”, сопровождающийся селективным отражением циркулярно-поляризованной волны определенного знака, характерным для холестерических сред. Продемонстрирована возможность поляризационного разделения каналов при голографической записи.

от»,) = О'А^п, + Б, I кТ • 'Ри(в,<р))
(1.23)
здесь Ув(р и Ад - дифференциальные операторы действующие на угловые переменные; Б, = кТ^, - коэффициент вращательной диффузии транс- изомеров полимера, где £ - коэффициент ориентационной
вязкости, зависящий от строения полимера и температуры образца [43]. Выражение (1.23) описывает вращательную диффузию транс- изомера азокрасителя в потенциальном поле и(в,(р) = иы{в,ф) + иех1{в,(р). Каждая молекула в составе полимера находится в среднем поле, образованном соседними молекулами как нефоточувствительной полимерной матрицы, так и фотохромными азокрасителями 1!тх(0,(р) (дипольное взаимодействие). Слагаемое иех1(9,(р) описывает вклад внешних электрических и магнитных полей.
В представлении Дюмонта не требуется явной записи функции равновесного распределения я,(0)(£2) к которому релаксирует система. Кроме того, удовлетворяется требование относительно различия времен диффузионной релаксации систем имеющих различную степень анизотропии молекулярного распределения. Диффузионный член в виде (1.23) наиболее полно соответствует предлагаемой модели. Однако, при использовании приближенного выражения (1.16), равновесная функция распределения к которой стремится система описываемая дифференциальным уравнением (1.18) в отсутствии светового воздействия отличается от аппроксимационной функции пйв,<р), определенной в виде (1.6). Иными словами, используя приближение (1.16) при записи диффузионного члена, не выполняется соотношение Б,//(пй)) = 0, что приводит к очевидному противоречию и нарушению целостности модели.