研究了在不同偏振态干涉Ar+激光作用下,一种偶氮无定形分子玻璃膜表面形成起伏光栅的特性。实验采用p+p,p+s,RCP+LCP三种干涉激光偏振态,利用实时光栅衍射效率测定和原子力显微镜观察等方法,考察了偶氮无定形分子玻璃(IAC-4)膜表面起伏光栅的形成速率和起伏深度。实验发现,当IAC-4形成表面起伏光栅时,其衍射效率增加速度和表面起伏光栅的深度为RCP+LCP>p+s>p+p。在RCP+LCP干涉激光照射下,IAC-4能够极快地形成表面起伏光栅; 而用p+p干涉激光照射,则效率最低。在单束激光强度为58 mW/cm2的RCP+LCP偏振态干涉激光照射下,经过80 s～ 2 min,一级衍射效率即可达62%并接近饱和,光栅起伏深度达到734 nm。而在同样强度的p+p, p+s偏振态干涉激光照射下,一级衍射效率和光栅起伏深度分别为3.1%,23 nm和9.3%,120 nm。采用p+s偏振干涉激光时,得到的光栅周期为干涉光场周期的一半。上述实验结果表明,偶氮无定形分子玻璃(IAC-4)材料可很好地用于表面起伏光栅制备,但刻写效果则取决于干涉激光的偏振态。

报道了一种新型偶氮聚合物掺杂液晶的复合体系。该体系中的偶氮聚合物在光诱导下发生顺反式异构形成与液晶分离的相光栅。通过建立多指数模型研究该相光栅在He-Ne光的辐照下折射率的变化情况,并且通过对聚合物掺杂液晶的样品加上连续变化的电压来研究其对电场的响应过程。同时研究了聚合物的单体掺杂液晶后随光场和电场的变化情况。结果表明,光诱导下聚合物掺杂液晶的样品折射率改变值经45 s达到饱和,弛豫时间为10 min;单体掺杂时,饱和时间与弛豫时间分别为0.17 s和0.9 s。外加电场在1.0 V、1.4 V、2.6 V和4.0 V时光栅的衍射效率会突然下降,而单体在变化的外电场下衍射无明显变化。

在向列相液晶中掺杂质量分数约0.2%的偶氮侧链型聚合物制成偏振敏感材料,使用正交圆偏振光记录了具有圆各向异性的一维偏振全息光栅,用线偏振光探测偏振全息光栅,得到正、负一级衍射光也为线偏振光,且偏振态与探测光和零级偏振态相互正交,可以运用琼斯矩阵理论加以解释。偏振全息光栅可由外加电场控制衍射级的变化,即在外加电场作用下,正、负一级衍射产生了90°的相位差。在频率6.05 Hz、电压2.2 V的外场作用下,衍射级的极值振荡变化。

利用前向简并四波混频光路,在偶氮苯聚合物薄膜表面制作出六角对称的晶体微结构。观察到多个相位共轭波,当三束入射光都处在p偏振态时,在样品表面可得到一维光栅;当三束入射光中有一束在p偏振态,另两束在s偏振态时,在样品表面上得到的是六角对称微结构。这一结果表明,光场强度周期性变化及光场偏振态对晶格微结构的形成非常重要。

在偶氮苯聚合物薄膜表面成功地制作出光致六角对称微结构和光致长方微结构。实验结果表明根据简单理论已经可以控制这种光致规则微结构的几何对称性，并且指出微结构的晶格常数同样可以控制。这种制作规则微结构的方法设备简单，操作快捷，有广泛的应用前景。