● 摘要
含偶氮的聚合物材料由于其独特的光化学和光物理特性而受到了广泛的关注。本文基于偶氮苯聚合物和液晶复合体系的光致异构和光致微结构，开展了对偶氮苯聚合物和液晶的复合体系的偏振全息光栅及聚合物波导的研究。利用一种新的偶氮苯聚合物与液晶组成的复合体系，对这种复合体系形成的相光栅的机制进行研究。在偶氮苯侧链聚合物液晶盒中使用正交圆偏振光记录了一维偏振光栅，用显微镜下微结构的变化，一级衍射光光强的变化以及在电场作用下一级衍射光光强变化来表征复合体系在光作用下液晶与聚合物分子的变化过程，发现了聚合物从团聚到与液晶形成相分离的过程。作为对比实验，用聚合物侧链的偶氮小分子与液晶制得复合体系，发现在正交圆偏振光下没有出现分子的团聚现象，且该体系在光照很短的时间内形成光栅且衍射效率较低，光照结束时光栅立刻消失。电场的作用对光栅几乎没有影响。建立一个多指数模型对以上实验数据进行拟合，得到的数据与实验现象很好的吻合。在这类复合体系中，探讨了不同的液晶与同样的聚合物形成的复合体系的相光栅。利用5CB液晶与7CB液晶可以和聚合物分子相溶，并形成相光栅，从而达到控制光路的传播，起到了导波的作用。而5CB液晶与7CB液晶中，后者的溶解度更好，显微镜下聚合物分子排列的更为整齐。在偶氮苯聚合物材料薄膜上进行了表面光栅的刻写研究以研究聚合物的导波性能。利用两束相干光照射，采用分步法在样品表面刻写出了亚微米量级的清晰的周期结构，证明了分步法对表面微结构的制作有较强的可操作性，讨论了偶氮苯聚合物薄膜表面微结构的形成机理，进一步探讨了该种材料在光波导中的应用。