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全息光折变材料的优势

2022-04-15

  光折变效应(photorefractive effect)是指材料在吸收光子后产生电荷分离,并通过形成空间电荷场使材料折射率发生改变的现象。它最早是由美国贝尔实验室Ashkin等于1966年在铌酸锂(LiNbO3)晶体中发现的。具有光折变效应的材料称为光折变材料。在相干激光等非均匀光的辐照下,光折变材料内部形成具有折射率空间调制的有序结构,从而记录存储信息。由于上述结构变化的可逆性,所记录存储的信息在均匀光辐照下可被擦除,因此光折变材料在动态3D显示、可擦写数据存储、光学相关性检测、新奇滤波器(novelty filter)、无损检测等领域应用广泛。

  早期研究的主要是无机类光折变材料,如LiNbO3、KNbO3、BaTiO3等铁电型无机晶体,Bi12SiO20、Bi12GeO20等非铁电型氧化物晶体和GaAs、GdTe等半导体型无机晶体,但这些无机类光折变晶体难以制备,限制了光折变技术的发展。1990年,瑞士联邦理工学院Günter等发现,掺杂了生色团的有机晶体也表现出光折变效应。同年,IBM公司Almaden中心Ducharme等采用双酚A、乙二醇二缩水甘油醚和4硝基邻苯二胺(作为生色团)聚合,并掺杂空穴传输介质4-(二乙胺基)苯甲醛二苯腙,首次制得了光折变高分子材料,推动了光折变技术的应用发展。

  与其他光折变材料相比,光折变高分子材料具有如下优势:

  ①质量轻、柔韧性好、易加工;

  ②结构设计更灵活,性能易调控;

  ③光折变性能更优。因此光折变高分子材料备受关注。由于光折变高分子材料的应用与全息技术的发展紧密相关,本章将围绕全息光折变高分子材料的光折变原理、材料组成、性能表征、结构与性能调控、光折变功能应用、发展展望六个方面进行简要介绍。

  文章内容引用自专业教材,以便高分子科学工程、光学工程等领域的科技工作者作研究参考,未经本书原作者的许可,任何第三方不得复制或者转载本文内容。