有机光致变色材料在全息和光信息处理中的应用研究

OPT OpenIR > 中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)

	有机光致变色材料在全息和光信息处理中的应用研究
	王英利
学位类型	博士
导师	姚保利
	2006-06-14
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所
学位专业	光学
关键词	光致变色菌紫质俘精酸酐光致各向异性全息存储衍射效率光信息处理
摘要	有机光致变色材料以其优良性能广泛应用于光存储和光信息处理中。论文主要研究了两种光致变色材料—菌紫质和俘精酸酐的光致变色和光致各向异性特性以及它们在全息光存储和光信息处理方面应用，完成了以下几方面的工作： 1.研究了菌紫质和俘精酸酐样品的光致变色特性。采用一阶近似、数值计算和经验公式拟合的方法对光致变色特性进行理论分析和实验曲线拟合，得到了光反应常数拟合值。理论分析和实验发现，单稳态菌紫质样品的光致变色时间动力学曲线是光强依赖型；双稳态俘精酸酐样品则为曝光量依赖型；紫光影响红光或绿光光强透过率曲线。两种样品光致变色具有饱和吸收特性。 2.研究了菌紫质和俘精酸酐样品的光致各向异性特性。用一阶近似理论计算了俘精酸酐样品二向色性随曝光量变化曲线。测量了单光束和双光束作用下的光致各向异性，发现偏振方向正交的紫光可以提高红光的光致各向异性。比较俘精酸酐样品两态的吸收和折射率差与光致各向异性二向色性和双折射率随波长的变化，阐述了光致各向异性产生的机理是偏振选择激发引起两个方向的吸收和透过率不同。 3.研究了菌紫质和俘精酸酐样品的全息存储特性。比较了两类材料的感光光谱范围，感光灵敏度，空间分辨率，抗疲劳性，热稳定性等性能。分析了不同偏振全息衍射光的偏振态以及衍射效率。利用一阶近似和数值计算对不同偏振全息衍射效率随时间变化曲线进行了拟合。全息存储是基于样品的光致变色和光致各向异性特性，由于曝光时间过度，样品在非线性区记录，会使全息光栅调制度下降引起衍射效率下降。理论上和实验证明，加入适量的紫光可以使光栅调制度提高，衍射效率提高。根据理论和实验结果对于提高衍射效率的全息记录条件进行了探讨。 4.利用不同全息存储技术在菌紫质和俘精酸酐样品上进行了全息图像存储实验，包括参考光再现与共轭光再现技术、透射式与反射式记录技术、夫琅和费全息存储与傅里叶变换全息存储技术、不同偏振全息及不同复用技术，以达到提高衍射效率、衍射像的信噪比和存储密度的目的。利用紫光提高了全息衍射像的信噪比和衍射效率。建立了傅里叶变换正交圆偏振全息存储光路，存储密度达到2×108bits/cm2。 5.利用光致变色材料的光致变色和光致各向异性特性实现了其在图像处理方面的应用。光致变色特性中的双光束互补抑制可以应用到亮背景滤除、衬度反转、光开关方面。光致各向异性特性可以应用到衬度翻转、图像相加减、低通滤波以及边缘增强方面，进行了其在防伪和提高图像信噪比应用研究。利用偏振全息复用进行了图像处理应用研究。
学科领域	光学
页数	156
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/11924
专题	中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)
推荐引用方式 GB/T 7714	王英利. 有机光致变色材料在全息和光信息处理中的应用研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所,2006.

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