掺入不同粒径Al_2O_3纳米颗粒的光致聚合物全息特性研究

摘要

在丙烯酰胺基光致聚合物材料中,分别掺入几种不同粒径的高分散性Al2O3纳米颗粒,用Ar+Kr+激光器647nm激光对其进行全息曝光,对其全息记录性能进行研究。结果表明,聚合物中掺入Al2O3纳米颗粒后,Al2O3纳米颗粒能够促进聚合物中光化反应的进行,同时用分散剂对Al2O3纳米颗粒的修饰,使Al2O3纳米颗粒的团簇效应降低,增加其单分散性。聚合物经曝光后,有效地形成由纳米颗粒与聚合物单体空间分布的折射率调制光栅,并且在聚合物中组成类"骨架"结构,有效地起到抑制材料的缩皱的作用,使材料的衍射效率和布拉格偏移等光学特性得到很大改善。此外,体系存在一个最优值,当掺入平均粒径约为10nm且同时控制浓度为1.02×10-3 mol/L的Al2O3纳米颗粒时,样品的衍射效率从52.6%提升到93.8%,缩皱率降低到0.8%,布拉格偏移降低到0.04°,极大地提高了材料的全息性能。