制备了具有不同偶氮生色团掺杂浓度的主客式聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)样品。利用介电测量的方法,观测了样品在532 nm光照射下的介电常数和介电损耗的变化。发现随着生色团浓度的增加,样品的介电常数增大;而生色团的掺入对于聚甲基丙烯酸甲酯样品的介电损耗则主要表现在对β弛豫的影响。浓度一定的生色团样品的介电常数随着激发光功率的增加而增大;样品的高频介电损耗随着激发光功率的增大而减小,但低频直流电导损耗则随着激发光功率的增加而增大。利用生色团在光致异构反应和取向运动过程中与聚甲基丙烯酸甲酯基体的相互作用,定性地解释了上述实验现象。

分别用主客掺杂法和种子乳液聚合法制备了含相同浓度偶氮染料分散红4-(2-hydroxyethyl)ethylamino-2-chloro-4-nitroazobenzene (Disperse Red 13, DR13)的聚甲基丙烯酸甲酯poly(methyl methacrylate)(PMMA)均匀薄膜样品。用经斩波器调制的线偏振氩离子激光(514 nm,CW)作用于样品产生光致双折射。作为探测光的线偏振氦氖激光(633 nm,CW)经过样品,通过与原来偏振方向垂直的检偏器的透射光强强度的调制,实现了光控光的全光开关效应。研究比较了两种样品在控制不同光功率下的光致双折射效应和全光开关效应,比较发现用种子乳液聚合法制备的具有核壳结构的样品在控制光功率、开关时间及开关调制深度等方面均优于主客掺杂样品。

在不同刚性的聚合物基体聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯咔唑(PVK)和聚苯乙烯(PS)薄膜基体中掺入相同质量分数(均为0.003)的分散红13(DR13)偶氮染料。以线偏振连续Ar+激光(514 nm)作为控制光,连续HeNe激光(632.8 nm)作为信号光考察了具有相同厚度的三种样品在相同控制光功率(15 mW)下的光致双折射效应。实验发现刚性较大的聚乙烯咔唑基体样品的双折射效应最小,刚性最小的聚苯乙烯基体样品的双折射效应最大。在偶氮生色团光致异构的四能级模型基础上,建立一新的唯象的模型。在模型中引入描述聚合物基体刚性的参量s,通过数值计算描述了不同基体刚性参量s对偶氮生色团光致异构取向的影响。计算结果表明,基体的刚性越大,样品的光致双折射效应越小,定性地解释了实验现象。

在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中掺入不同的偶氮染料并制成薄膜样品,以调制的线偏振Ar+激光(514 nm,CW)作为控制光,He-Ne激光(632.8 nm,CW)为信号光,研究了样品的光致双折射效应及全光开关效应。通过对样品的响应特性和全光开关效应进行比较,发现电子推拉势较强的生色团分子在控制光作用下,可以产生较大的光致双折射效应,但光响应速度较慢,其光致双折射效应以光致异构取向为主要机制;而对于具有较弱电子推拉势的生色团分子,其光致双折射效应则主要来自光致异构烧孔机制,虽然其光致双折射效应小,但光响应速度快。

用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和偶氮染料DR1以一定的比例混合,制成各向同性均匀薄膜样品.用经斩波器调制的线偏振氩离子激光(514 nm,CW)作用样品产生光致双折射.作为探测光的线偏振氦氖激光(633 nm,CW)经过样品,在与其原来偏振方向垂直的检偏器后的透射光强强度受控制光的调制作用,实现了光控光的全光开关效应.通过改变控制光的光功率及薄膜样品的温度,对样品的开关响应速度和开关调制深度进行了研究.在一定的实验条件下,用毫瓦量级的控制光功率实现了几个毫秒的开关响应速度和60%以上的开关调制深度.