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摘要本文主要介绍全息存储技术中材料的性能分析。目前的研究热门材料之一主要是光敏聚合物材料，由于其制备过程相对简便，成本相对较低，同时也具备低损耗，较好的环境稳定性，以及高衍射效率等特性，使其成为众多候选材料中优势较为突出的一员并受到了广泛的关注。本文通过介绍全息存储和光致聚合反应的原理。对于光引发的光致聚合反应，通过观察材料光敏层内曝光过程中各种参数的变化，比较了以前研究的几种模型和本文提出的物理改进模型的优缺点，还比较了不同波长的入射光（本文主要研究亚甲基蓝 MB，赤藓红 EB 两种不同的光敏剂分别在 PVA/AA (polyvinylalcohol/acrylamide)光之聚合物中的吸收性能）曝光时间的不同、曝光光强的不同等手段，为了检验对于材料实现全息存储的性能的影响。本文的最后对于研究结果进行了总结，对之后的研究方向提出了展望。22292
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毕业论文关键词 光敏聚合物 全息存储 亚甲基蓝 赤藓红
Title Extensive Study of Photo-initiation Mechanisms of Holographic Application
Abstract
Nowadays, studies focused on the photosensitive materials for holographic
applications have received much attention in the literature. In order to
further develop such materials, a deeper understanding of the
photochemical mechanisms present during the formation of holographic
gratings in these materials has become ever more crucial. In this report,
it analyzes the different performances of photo-initiation processes of
two different types of photo-sensitizer (i.e., methylene blue &
erythrosine b) in a PVA/AA based photopolymer material. Furthermore, the
concepts utilizing holographic technique and photo-polymerization
kinetics are introduced. The values of different parameters associated
with those kinetics during and post-exposure are also estimated. We then
compare the advantages of a former model with an improved physical model.
In this work, we use different exposure sources, applying different
exposure intensity and time to examine the photo-absorption behavior. At
last, we summarize the results of the experiments, and discuss the existing
issues and future improvements.
Keywords： photopolymer holographic storage methylene blue erythrosine
目 次
1 引言..1
2 全息存储2
2．1 工作原理..2
2.2 全息类型.4
3 光致聚合反应.6
3.1 自由基引发聚合反应..6
3.2 小结8
4 光吸收.9
4.1 数学模型.9
4.2 物理模型..11
5 实验拟合.15
5.1 吸收.15
5.2 参数分析..17
5.3 复合过程..24
5.4 漂白过程..29
5.5 小结31
结 论..32
致 谢..34
参考文献.351 引言
随着21 世纪的发展，科学技术进步迅猛，信息更新速度日新月异。每天都会产
生数以亿计的信息量通过各种渠道进行传播、处理。传统的数据磁存储方式已经无法
满足需求。人们迫切需要找到一种存取时间短、存储容量大，同时信息位价格相对低
廉的超大容量存储技术。在这种需求局面下，光全息存储技术逐渐进入人们的视线。
光全息存储技术是匈牙利物理学家丹尼斯盖博于 1947 年发明，他因此获得了
1971 年诺贝尔物理学奖。在盖博早期的一篇论文中，他曾提及使用光全息技术实现
3-D 图像的重现，但由于当时实验条件的限制，他无法找到合适的光源。时至今日，
3-D 图像的重现已经不是问题。 越来越多的科学家正在将目光投在光全息存储技术上。
它的容量可以超出光盘数千倍，同时机械反应时间很短。光全息的存储密度在 2006
年已经达到大于1 Tbyte/cm3
,数据传输的速率超过 125 Mb/s[1]