Физико-химические процессы импульсной голографической записи в фотополимерном материале

• Автор: Васильев, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ в
ГЛАВА 1. ЗАПИСЬ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК В ФОТОПОЛИМЕРНОМ МАТЕРИАЛЕ литературный обзор.
вг .

1.1. ФОТОИОЛИМЕРИЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАПИСИ ГОЛОГРАММ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

. 1. 1. Фотополимерные и другие голографические записывающие материалы.

1.1.2. Применение фотополимерных голограмм .

1.2. Реакции радикальной полимеризации и фотополимеризации

1.2.1. Инициирование.

1.2.2. Развитие

1.2.3. Затухание.

1.3. Свойства ксантеиовых красителей .
1.3.1. Фотофизические и фотохимические свойства ксантеиовых красителей
1.3.2. Спектральные свойства ксантеиовых красителей
1.3.3. Эффект тяжелого атома.
1.3.4. Взаимодействие с синглетным кислородом
1.3.5. Применение ксантеиовых красителей.
1.4. Особенности импульсной записи и метод динамических
ГОЛ0ГРАФИЧЕСКИХРОУСКА1ЦИХ РЕШЕТОК
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объект исследования
2.2. Экспериментальные установки
2.2.1. Экспериментальная установка импульсной лазерной записи пропускающих голографических решеток в ГФПМ
2.2.2. Экспериментальная установка непрерывной лазерной записи пропускающих голографических решеток в ГФПМ.
2.3. ФОТОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОТОПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИ АЛ А.
2.3.1. Определение квантового выхода фотообесцвечивания красителясенсибилизатора Эритрозина
2.3.2. Определение ветчины изменения молярной рефракции акриламида в ходе полимеризации.
2.3.3. Оценка влияния светоиндуцированной тепловой реметки на динамику
формирования голограмм.
2.4. Особенности кинетики ранней стадии фотополимеризации при импульсном ВОЗБУЖДЕНИИ .
2.5. Кинетическая модель импульсной голографической записи . .
2.5.1. Вывод теоретических уравненийЮЗ
2.5.2. Анализ модели и сравнение с экспериментальными результатами.
2.5.3. Оценка влияния неоднородности распределения первичных радикалов по толщине образца на диначику формирования голограмм.
2.6. ВЛИЯНИЕ концентрации компонентов фотополимерной композиции на уровень дифракционной эффективности в импульсном режиме записи
2.6.1. Влияние концентрации красителя.
2.6.2. Влияние концентрации инициатора
2.6.3. Влияние концентрации мономера.
2.7. Исследование диффузионных процессов в фп К при записи дифракционных
РЕШЕТОК В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ
2.8. Кинетическая модель протекания фотополимеризации в непрерывном режиме, описывающая ВОЗНИКНОВЕНИЕ АНГАРМОНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ м. .
ПРИЛОЖЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Следствием этого является неконтролируемое изменение условий Брэгга , что создает перекрестные помехи при считывании наложенных голограмм. Еще одна среда, пригодная для записи, голограмм фотохромные материалы. Они не обладает зернистостью, а разрешающая способность более чем достаточна для целей голографии. При получении голограммы не требуется никакого проявления. Фотохромные материалы обладают фоторефрактивным эффектом, т. К сожалению, эти материалы также обладают рядом недостатков. Их фоточувствительность на три порядка ниже чувствительности галоидосеребряных фотографических слоев. Фотохромный материал, на котором записана голограмма, остается чувствительным к свету, длина волны которого лежит в его полосе поглощения. При хранении происходит стирание записи вследствие тепловой релаксации. Возможность многократной записи на органических фотохромных материалах ограничивается явлением усталости . Большое число исследований голографической записи производилось на базе сегнетоэлектрических кристаллов, в основном на ниобате лития. При записи голограмм сегнетоэлсктрические кристаллы обладают теми же преимуществами, что и фотохромные материалы. Кроме того, после множества циклов запись стирание не наблюдается эффекта усталости. Поскольку получаемые голограммы являются фазовыми, их дифракционная эффективность может быть на порядок выше, чем у голограмм на фотохромных материалах. Однако, эти кристаллы обладают недостатками присущими фотохромным материалам. Основной проблемой в данном случае является нестабильность голограммы, которая не фиксируется в отличие от обычных фотослоев. Другая трудность состоит в низкой величине голографической чувствительности . В последние годы интенсивно ведутся работы в области голографических фотополимерных материалов ГФПМ, представляющих собой многокомпонентную смесь органических веществ, нанесенную в виде аморфной пленки толщиной 0 мкм на стеклянную или пленочную подложку. Фотополимсрные пленки менее дорогостоящие чем кристаллы ниобата лития, менее громоздки и имеют по сути большую величину изменения коэффициента преломления, что приводит к большим значениям дифракционной эффективности и большей яркости голограммы. Однако, с другой стороны ниобат лития, изза его толщин, способен сохранять большие объемы информации, чем фотополимерные пленки толщины которых ограничены. Поскольку фотополимеры не обладают зернистым строением, то разрешающая способность такого материала достаточна для сверхплотной записи информации. Чувствительность фотополимера сравнима с чувствительностью фотохромных кристаллов. Записанные . В большинстве работ, связанных с исследованием различных свойств фотополимеров или тестированием их на предмет возможности использования в устройствах оптической голографической памяти, наибольший акцент делается на изучение голографических характеристик исследуемого материала. Выясняются свойства фотополимера, непосредственно влияющие на процесс записи голограммы, ее дальнейшей сохранности и возможности считывания. Бесспорно, такие характеристики, как дифракционная эффективность, спектральная и угловая селективность, чувствительность, очень важны для изучения и сравнения фотополимеров. Однако, известно очень мало исследовательских работ, в которых рассматривался бы детальный кинетический механизм протекания реакции полимеризации. Для развития ГФПМ важно знать, какие процессы происходят в фотополимере во время полимеризации, какие реакции являются ключевыми реакциями. Т.е. ГФПМ, которые позволяли бы получить новые данные необходимые для их дальнейшего развития. С развитием компьютерных технологий и совершенствованием новых видеотехнологий возросла необходимость в хранении все увеличивающихся объемов информации и обеспечении доступа к этой информации более быстрого, чем в обычных системах хранения данных. Определенные перспективы в этом плане открывает технология голографической записи. Она
позволяет обеспечивать высокую плотность записи более 2 Мбмм при сохранении максимальной скорости доступа к данным свыше 1 Гбс и времени доступа менее 0 мкс .