俘精酸酐光致变色特性及应用研究

论文题目: 俘精酸酐光致变色特性及应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 光学

作者: 门克内木乐

导师: 姚保利

关键词: 俘精酸酐,吡咯俘精酸酐,吲哚俘精酰亚胺,光致变色,光致各向异性,并行图像光存储,图像处理,全息存储

文献来源: 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 俘精酸酐作为一种有机光致变色材料以其热不可逆性而闻名，是目前国际上光信息处理和光存储的热点研究材料之一。围绕着俘精酸酐光学薄膜的光致变色特性及其应用，本论文主要完成了以下工作： 1．研究了一种吡咯俘精酸酐／PMMA薄膜和一种吲哚俘精酰亚胺／PMMA薄膜样品的光致变色特性：测量了双稳态吸收光谱；根据Kramers-Kronig变换关系理论计算出伴随光致变色反应产生的折射率变化量光谱，并与采用迈克尔逊干涉方法得到的实验测量值进行了比较；实验测量了俘精酸酐薄膜样品在不同波长下的光吸收动力学曲线以及双光束作用下的互补抑制特性曲线，并采用二能级系统一阶近似动力学公式形式和数值计算方法对实验曲线进行了拟合，得到了不同波长下光反应常数γE→C和γC→E的实验拟合值，其中考虑了激光光斑光强分布的影响因素；定性研究了薄膜样品的非线性双光子吸收光致变色特性。 2．利用俘精酸酐样品的光致变色特性进行了图像光存储实验研究：分别测量了不同取代基俘精酸酐样品的感光光谱范围，感光灵敏度，分辨率，抗疲劳性，热稳定性等参数：并根据此结果选择合适的波长与曝光量，进行了高密度并行光存储实验，存储密度达到107bits／cm2；利用它们的非线性双光子吸收光致变色特性进行了双光子吸收图像光存储实验；在两种俘精酸酐材料复合薄膜上进行了双波长复用图像光存储实验。 3．发现俘精酸酐材料具有光致各向异性特性：分析了其产生机理；实验测量了它们在633nm处C型光致各向异性随曝光量变化动力学曲线，测定出最佳曝光量；测量了吲哚俘精酰亚胺薄膜的C型、E型及混合型光致各向异性随曝光量变化曲线，并进行了比较；采用Kramers-Kronig变换关系由二向色性率光谱的实验曲线理论计算出双折射率光谱；利用俘精酸酐样品的光致各向异性特性实现了其在图像处理方面的应用，包括衬度翻转、图像相加减、低通滤波以及边缘增强等，并进行了其在防伪方面的应用研究。 4．利用俘精酸酐薄膜样品的光致变色特性与光致各向异特性实现了其在普通全息和偏振全息中的应用。首先，测量了它们的衍射效率，空间分辨率以及

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 有机光致变色材料—俘精酸酐概论

1.1 有机光致变色学与光致各向异性学概况

1.1.1 有机光致变色学

1.1.2 光致各向异性学

1.2 光致变色材料——俘精酸酐

1.2.1 俘精酸酐的结构

1.2.2 俘精酸酐的合成

1.2.3 俘精酸酐的光致变色反应

1.2.4 俘精酸酐的衍生物

1.2.5 俘精酸酐光致变色特性的应用领域

1.3 俘精酸酐的研究进展

1.3.1 探索俘精酸酐光致变色反应机理的研究历史

1.3.2 俘精酸酐的立体化学、光谱学研究

1.3.3 提高俘精酸酐光致变色特性方面的研究进展

1.3.4 俘精酸酐光致变色特性应用研究进展

1.3.5 其它方面的应用研究进展

1.4 本论文研究内容与研究意义

1.4.1 研究的材料与样品

1.4.2 研究意义

1.4.3 研究内容

参考文献

第二章 俘精酸酐光致变色特性研究

2.1 俘精酸酐光致变色双稳态吸收光谱

2.2 俘精酸酐不同波长下光致折射率变化量

2.2.1 光致折射率变化量光谱理论计算

2.2.2 不同波长下光致折射率变化量的实验测量

2.2.3 光致折射率变化量实验测量值与理论计算曲线比较

2.3 俘精酸酐光致变色特性动力学(时间依赖)研究

2.3.1 光致变色动力学理论

2.3.2 俘精酸酐光致变色动力学实验测量

2.3.3 俘精酸酐光致变色动力学理论分析

2.4 俘精酸酐非线性双光子吸收光致变色特性

2.5 结论

参考文献

第三章 俘精酸酐光致变色特性在图像光存储中的应用研究

3.1 光存储概述

3.1.1 光存储优缺点

3.1.2 光存储的原理

3.1.3 光存储技术的发展

3.1.4 光存储分类

3.1.5 光存储介质

3.2 俘精酸酐光存储特性测量

3.2.1 感光光谱范围

3.2.2 感光灵敏度

3.2.3 分辨率

3.2.4 抗疲劳性

3.2.5 热稳定性

3.2.6 其它特性

3.3 俘精酸酐并行图像光存储研究

3.4 俘精酸酐双光子吸收光致变色图像存储

3.5 俘精酸酐双波长复用图像存储

3.5.1 材料与方法

3.5.2 结果与讨论

3.6 结论

参考文献

第四章 俘精酸酐光致各向异性特性及其图像处理应用研究

4.1 俘精酸酐光致各向异性机理

4.2 俘精酸酐光致各向异性特性测量

4.2.1 俘精酸酐2在633nm处C型光致各向异性研究

4.2.2 俘精酸酐光致各向异性光累积特性

4.2.3 俘精酸酐四种激发光致各向异性比较

4.2.4 俘精酸酐光致各向异性光谱研究

4.3 俘精酸酐光致各向异性特性在图像处理与防伪中的应用

4.3.1 偏振显色

4.3.2 图象处理

4.3.3 防伪应用

4.4 结论

参考文献

第五章 俘精酸酐全息存储特性研究

5.1 全息光存储简介

5.1.1 全息光存储优点

5.1.2 全息光存储原理

5.1.3 全息光存储分类

5.1.4 全息存储的几种复用技术

5.1.5 全息记录介质

5.1.6 光致变色全息记录介质——俘精酸酐

5.2 俘精酸酐2和3衍射效率计算与测量

5.2.1 不同偏振记录全息的衍射光偏振态及衍射效率分析

5.2.2 俘精酸酐3在633nm处衍射效率随曝光量变化曲线理论计算

5.2.3 俘精酸酐3在633nm处衍射效率随曝光量变化曲线实验测量

5.2.4 不同物参比对俘精酸酐3衍射效率的影响实验测量

5.2.5 辅助光对俘精酸酐3衍射效率的作用实验与理论研究

5.2.6 俘精酸酐2衍射效率动力学曲线测量

5.2.7 俘精酸酐2、3衍射效率波长依赖特性

5.2.8 俘精酸酐3衍射效率与读出光入射角依赖特性

5.3 俘精酸酐空间分辨率测量

5.4 俘精酸酐最佳曝光量测量

5.5 结论

参考文献

第六章 俘精酸酐在全息光存储与全息干涉计量中的应用研究

6.1 俘精酸酐全息图像存储应用研究

6.1.1 参考光再现与共轭光再现(透射式与反射式)全息图像存储

6.1.2 夫琅和费与傅里叶变换全息图像存储

6.1.3 不同偏振全息图像存储

6.1.4 正交圆偏振傅立叶变换全息光数据存储

6.1.5 全息图像存储中辅助光作用的实验研究

6.1.6 不同复用技术全息存储实验研究

6.2 俘精酸酐在全息干涉计量中的应用研究

6.2.1 全息干涉计量简介

6.2.2 俘精酸酐全息干涉计量实验方法

6.2.3 俘精酸酐全息干涉计量实验结果

6.2.4 俘精酸酐全息干涉计量实验数据处理

6.2.5 偏振复用技术在全息干涉计量中的应用

6.3 结论

参考文献

第七章 总结与展望

致谢

攻读博士学位期间发表的论文及申请的专利

攻读博士学位期间获得的荣誉

发布时间: 2007-04-27

参考文献

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• [2].锰、铬、铕离子掺杂几种无机发光材料的特性研究[D]. 金亚洪.广东工业大学2016

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