偶氮染料掺杂聚合物薄膜的光开关特性研究

【摘要】随着信息技术的发展，响应速度超快的全光开关已成为人们研究的焦点。而偶氮染料是一类具有光致顺反异构特性的有机材料，在全光开关方面有着重要的应用前景。本文选取1-甲氧基-4-己氧基-偶氮苯掺杂聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），利用浸渍提拉法制备了偶氮染料掺杂聚合物薄膜，重点研究了该薄膜样品的全光开关特性。利用半导体激光（波长为532nm）作为泵浦光，He-Ne激光（波长为632.8nm）作为探测光，分别研究了光致双折射与泵浦光功率、探测光调制频率、偶氮染料浓度和泵浦次数之间的关系。同一薄膜样品，在相同的其他条件下，光致双折射效应随着泵浦光功率的增大而增强，但是当达到一定值后，光致双折射值增幅趋缓；随着探测光频率的增加光致双折射效应也增强。对于不同偶氮染料浓度的薄膜样品，光致双折射效应随着染料浓度的增加而增强。随着泵浦次数的增多，薄膜样品的光致双折射效应越来越显著并趋于稳定，而且对信号擦写的可逆重复性很好。基于偶氮染料光致双折射效应研究了薄膜样品的全光开关特性。研究结果表明，对于同一样品，在其他条件相同的情况下，随着泵浦光功率的增大，全光开关效应越来越显著，开关调制深度逐渐增大，并达到一个极值；随着泵浦光调制频率的增大，开关本底信号先逐渐增大然后减小，而全光开关效应单调减弱。对于不同浓度的薄膜样品，随着偶氮浓度的增加，全光开关效应增强，但开关的本底信号增大。因此，选择合适的泵浦光强、调制频率和偶氮掺杂量可获得较好的开关性能。另外，我们还实现了薄膜样品短时间内的光存储。至于实验过程中的双折射逆向弛豫现象，即薄膜样品的双折射值在泵浦光关闭后继续增大到更大值，应归因于偶氮分子的热致自组织效应。
【作者】高艳阳；
【导师】韦珏；
【作者基本信息】吉林大学，光学，2014，硕士
【关键词】偶氮染料；聚合物；光致顺反异构；双折射；全光开关；

【参考文献】
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