一种新型有机聚合物的光学性质及全息存储

将一种新型偶氮分子偶氮乙烯咔唑(Azo-ethylenecarbazole,AEC)掺入聚乙烯咔唑Poly(N-Vinylcarbazole,PVK)和聚丙烯丁酯(Poly-butylacrylate,PBA)的聚合物以及三硝基芴酮(2,4,7-trinitro-9-fluorenone,TNF)聚合制成薄膜器件.实验结果表明掺杂偶氮苯聚合物薄膜在非共振吸收下产生了大的光致双折射,折射率变化值Δn达到1.2×10-2.而且样品在双相干光束作用下,可建立光折射率光栅,并实现了光全息存储.同时对相关结果形成的物理化学机制做出了定性的分析.     

N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯的表征及光学性质研究

合成并表征了N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯,制备了掺N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯聚合物薄膜,并测试其光谱特性和折射率.根据光谱特性分析用632.8 nm的He-Ne激光用光泵浦测试法研究了薄膜光致双折射效应.结果表明该样品薄膜具有良好的光学性质并有望成为新型的光信息存储材料.     

聚合物覆膜对长周期光栅灵敏度的调制

利用静电自组装技术在长周期光栅表面组装了聚丙烯胺盐酸盐(PAH)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)薄膜,并探索了覆膜的长周期光栅对异丙醇、乙醇、甲醇、水、空气的响应性能。实验表明,聚合物薄膜的厚度或组装层数对长周期光栅的灵敏性产生了调制,使长周期光栅对折射率呈如下的敏感规律:随着组装层数的增加,长周期光栅对折射率的敏感性逐渐从高折射率向低折射率转移;并且长周期光栅对折射率相邻的介质有一个最佳敏感区。这对开发高灵敏性和高选择性的长周期光栅生化传感器提供了很好的依据。     

偶氮聚合物薄膜中图象存储的光学控制

所用样品为偶氮苯聚合物液晶薄膜,该样品具有大的光致双折射现象,利用光控分子取向技术实现图象存储及显示的光学控制,实验清楚地表明通过改变照射光的偏振方向或旋转样品可控制输出图象的亮度和取向。     

聚合物双层结构实现稳定的白光发射

通过聚乙烯咔唑(PVK)和发绿光的9’9-二辛基芴(DOF)与硒芬(SeH)的共聚物(PFSeH)形成聚合物双层器件结构(ITO/PEDOT/PVK/PFSeH/Ba/A l)实现白光发射.通过优化PVK和PFSeH各层的厚度,得到了光谱稳定的白光发射.在电压为13V时该器件的最大发光效率为0.51 cd/A,相应的亮度为750 cd/m2和色坐标C IE1931为(0.32,0.32).在10~18 V的电压范围内双层器件的白光发射光谱稳定不变.双层器件发白光的原因是由于PVK层的蓝光发射和PFSeH层的绿光发射及PFSeH与PVK双层界面间形成基激复合物的红光发射.     

RAFT聚合制备星型聚合物

通过先臂法合成PBA/HDDA型星型聚合物。首先,以丙烯酸丁酯(BA)为单体,巯基乙醇苄基三硫碳酸酯(BSSE)为链,转移剂合成线形大分子链转移剂PBA。然后以双官能团的偶联剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为交联剂,合成星型聚合物。交联剂HDDA与PBA的摩尔比影响星型聚合物的转化率。用GPC测定PBA和星型聚合物的分子量和分子量分布,结果表明,HDDA与PBA的摩尔比越高,星型聚合物的合成转化率越高;但星型聚合物的分子量不会有太大变化。当HDDA与PBA的比例超过一定值时,会产生凝胶。星型聚合物的分子量分布很窄(PDI<1.1)。     

光学生物芯片梯形聚合物光栅的优化设计

利用光栅标量衍射理论的数值求解法,研究一种可以包埋蛋白质分子的梯形聚合物光栅,用于制作光学生物芯片.通过分析二元光栅结构参数和折射率的变化对±1级和0级衍射光强比的影响,获得优化的光栅结构参数:光栅凹槽深度h0为0.6μm;光栅周期d为4μm;工作波长λ为632.8nm;聚合物折射率n0为1.522;两斜边角度α1为31°,α2为90°;占空比v为0.7;埋入核酸适体厚度h为0.05μm.     

1,1-二苯基乙烯存在下丙烯酸丁酯的聚合机理研究

在不同的1,1-二苯基乙烯(DPE)用量下，于60℃和80℃分别合成了聚丙烯酸丁酯(PBA)的低聚物，并通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁氢谱(¹H-NMR)和电喷雾电离飞行时间质谱(ESI-QTOF-MS)对PBA聚合物进行表征。结果表明，DPE参与了丙烯酸丁酯的反应，并以二苯基取代的形式结合到聚合物链中；PBA聚合物中有且只有1个DPE单元，并没有发现半醌式结构的聚合物；含有1个DPE单元的聚合物结构不随DPE用量以及反应温度的变化而发生改变。     

过渡金属聚合物Poly[Ni(Salen)] 恒电位法制备及性能研究

用化学方法合成Schiff碱型的过渡金属络合物单体[Ni(Salen)],采用恒电位法在不同电位下合成了过渡金属聚合物Poly[Ni(Salen)],并对其进行了电化学性能与物理表征研究. 当电位为1.2 V时制备的聚合物在恒电流充放电测试中小电流密度0.1 mA/cm2下容量可以达到62.4 mF/cm2,大电流密度下容量2.5 mF/cm2.场发射扫描电子显微镜法(FESEM)显示,聚合物Poly[Ni(Salen)]为一种由于细长的丝状体缠绕而产生的团簇状的颗粒结构.     

改变光栅及其衬底厚度对导模共振传感的影响

采用严格耦合波法与时域有限差分法数值模拟仿真相结合的办法,对由亚波长光栅及其衬底厚度变化影响的导模共振传感进行了研究。其结果表明:1、在优化光栅膜厚的基础上,通过改变光栅衬底厚度来调节导模共振的产生位置处于由于该膜厚变化产生的背景反射极小位置处时,可使导模共振峰的旁带抑制比提高,从而提高该光栅传感器的分辨率;2、在对高折射率样品进行检测时,该光栅传感器的分辨率、灵敏度均较折射率低样品好,但由于高折射率样品导致导模共振场的局域性增强,从而导致获得的反射率降低。     

取样光纤布拉格光栅的特性分析

应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析，随着取样光栅各参数的变化，得出均匀嗫样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性，经数值计算知道，通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响反射谱的峰值及带宽，从而对取样光栅的设计提供理论参考。     

图案化聚合物表面的形状记忆特性

利用纳秒激光双光束干涉的光刻方法,在光刻胶层制备具有周期性的一维光栅结构样品,并研究其形状记忆特性.结果表明:显影后的样品在环境温度为195℃及压力的作用下,光栅形貌发生改变,光栅垂直高度降低,衍射光强减弱;当样品冷却至室温时,光栅形貌可维持不变;当样品的环境温度为120℃时,光栅形貌恢复原状,实现微观形状记忆功能.     

长周期光纤光栅拐点对外界折射率的敏感性

应用耦合模理论,研究了长周期光纤光栅拐点传感对外界折射率的敏感性,包括耦合波长、耦合系数以及透射谱随外界折射率变化的情况.     

High-sensitive and temperature-self-calibrated tilted fiber grating biological sensing probe

High sensitivity biological sample measurement has been achieved by using a 10° tilted fiber Bragg grating sensing probe. Human acute leukemia cells with different intracellular densities were clearly discriminated by identifying their slight refraction index (RI) perturbations in the range from 1.3342 to 1.3344, combining with a temperature self-calibration property. We studied the relationship between the intracellular density of cells (S50 and S60) and their RIs, the experimental results provide a potential way to verify the hypothesis for "density alteration in non-physiological cells (DANCE)".     

用衍射效率比测浮雕矩形光栅参量

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1%.     

向列相液晶中相位光栅光束耦合特性

为了研究向列相液晶中相位光栅光束耦合特性,从理论上分析了相位光栅的光束耦合和衍射规律,采用掺杂C60垂直排列的向列相液晶(5CB),厚度为20μm的样品,进行二波耦合(TBC)实验,研究动态衍射和光束放大特性。结果表明:相位光栅的衍射强度分布呈现明显不对称。根据取向光折变效应表面电荷调制机制和电场作用下的Carr-Helfrich效应对此现象给出定性解释,认为非对称光强分布来自于样品中产生的非对称相位光栅。液晶中非正弦调制的空间电荷场产生了非对称相位光栅。     

塑料光栅生物传感器的传感特性分析

采用塑料矩形光栅作为生物传感器,将生物分子介质置于光栅凹槽内,通过测量光栅衍射效率进行传感测量.给出塑料光栅生物传感器的厚度法和折射率法传感特性公式,并通过建立测量实验装置进行葡萄糖溶液浓度的测量.结果表明:传感器具有很好的线性响应,且厚度法比折射率法具有更高的灵敏度,前者测量灵敏度优于100 μg·dL^-1.     

对位相全息光栅折射率调制度的估算

从讨论全息光栅理论出发,推导出位相型全息光栅折射率调制度、平均折射率、乳胶厚度和消隐角之间的关系,从而找到了估算位相型全息折射率调制度的一种新方法.理论分析得知衍射效率η与曝光量E的关系主要取决于全息光栅折射率调制度n1.同时,在波长为632.8nm,参、物光夹角为40°,参物之比为11的情况下,利用KT-D干板获得无吸收调制的位相全息光栅,测得相应的相对衍射效率和Bragg角偏移Δφ的关系曲线,并对其结果进行具体分析.图3,参5.     

光栅数字地震检波器采集存储与离线分析系统的设计

为了提高光栅数字地震检波器的检测精度和分辨力，设计了一套采集存储和离线分析系统。采集存储组件由采样保持器和海量数据存储器组成，该组件采用Compact Flash实现了对数据的存储，通过标准通信方式与计算机进行数据交换。离线分析模块运用幅值周期综合判定法准确的识别辨向点，有效减小了硬件电路辨向所带来的误差。     

基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法

一种基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法可以提高光栅莫尔条纹的细分精度。在1个莫尔条纹信号周期内采集多个样本点进行差值细分,利用3层BP神经网络,将获得的差值作为网络输入,该样本点在1个栅距内的微位移量作为目标输出,建立合理的网络模型,与DSP微处理器相结合实现莫尔条纹细分。通过对样本点的学习,莫尔条纹细分精度可以达到0．001微米级。同时对非样本点进行验证,实验结果表明该系统具有可行性。