偶氮聚合物光致各向異性及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文的工作主要分為兩個(gè)部分：一是研究分子結(jié)構(gòu)變化對(duì)偶氮聚合物薄膜的光響應(yīng)性質(zhì)的影響；二是利用偶氮聚合物薄膜制作軸對(duì)稱相位延遲片；主要內(nèi)容和結(jié)果分述如下。
　　 1.對(duì)偶氮苯和一些光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的簡(jiǎn)單介紹。
　　 2.合成了單偶氮聚合物(AzoNO2-co-HEMA)和雙偶氮聚合物(biAzoNO2-co-HEMA)。搭建了偶氮聚合物的光致雙折射值測(cè)量平臺(tái)，泵浦光的波長(zhǎng)為442nm，利用該平臺(tái)分別研究了經(jīng)過(guò)預(yù)極化和未經(jīng)過(guò)預(yù)

2、極化的單偶氮聚合物和雙偶氮聚合物的光致取向行為。結(jié)果表明該種雙偶氮聚合物的光致雙折射最大值大約是單偶氮聚合物光致雙折射值的5倍。而對(duì)于經(jīng)過(guò)紫外汞燈預(yù)極化的偶氮樣品，不管是單偶氮聚合物還是雙偶氮聚合物，它們?nèi)∠蜃畲笾刀家葲](méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)極化處理過(guò)的同種樣品增大了。
　　 在雙偶氮聚合物分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用氫鍵自組裝的方式制備了超分子雙偶氮聚合物。這種超分子雙偶氮聚合物由氫鍵給體小分子偶氮苯化合物AzoCN和氫鍵受體偶氮吡啶聚合物pAz

3、opy合成。制備了pAzopy和AzoCN摩爾比分別為0.25,0.5,0.75,1的聚合物薄膜樣品。利用光致雙折射平臺(tái)研究這一系列樣品的光致取向行為。結(jié)果表明pAzopy和AzoCN摩爾比越高偶氮聚合物材料雙折射值越大，從0.0265一直增加到0.1。值得關(guān)注的是摩爾比低于50％時(shí)，偶氮聚合物薄膜弛豫表現(xiàn)為曲線緩慢下降最后趨向平衡。而當(dāng)摩爾比高于50％時(shí)偶氮聚合物關(guān)閉泵浦光后曲線緩慢上升最后趨向平衡，這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了摩爾比超過(guò)50％

4、的偶氮聚合物其保存寫入信息的能力增強(qiáng)了，因而也更穩(wěn)定了。為了確定雙折射增加是由于超分子作用的結(jié)果，用不含吡啶取代基的pAzoCH3和AzoCN混合涂膜來(lái)做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，pAzoCH3不能和AzoCN進(jìn)行氫鍵自組裝，所以不存在超分子相互作用，與它做對(duì)比的是摩爾比為1的超分子雙偶氮聚合物，結(jié)果顯示和pAzoy相比pAzoCH3/(AzoCN)1的雙折射值增大了13％左右。
　　 3.制備了交聯(lián)的偶氮聚合物材料薄膜，并用該種材料制作了軸對(duì)

5、稱相位延遲片?；谂嫉酆衔锏墓庵庐悩?gòu)特性，搭建了偏振光誘導(dǎo)裝置，該裝置包括軸對(duì)稱相位延遲片的制作光路、實(shí)時(shí)檢測(cè)光路以及上位機(jī)的軟件控制系統(tǒng)。制作方法是將偶氮樣品薄膜固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)由五相步進(jìn)電機(jī)編程控制，讓經(jīng)過(guò)偏振態(tài)調(diào)制的波長(zhǎng)為441.6nm的偏振光束沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)半徑方向照射在樣品上。制作過(guò)程中，寫入光束保持不動(dòng)，偶氮樣品隨旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中同時(shí)對(duì)偶氮樣品的相位延遲做實(shí)時(shí)的檢測(cè)，軟件控制系統(tǒng)采集和記錄檢測(cè)光路的透射光強(qiáng)值，當(dāng)在上