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博碩士論文 etd-0702112-172855 詳細資訊
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論文名稱
Title
利用Z-SCAN技術對雙丙烯酸酯材料的非線性光學特性之研究
The Study of Nonlinear Optical Properties of Diacrylate Using Z-SCAN Technique
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
55
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2012-06-19
繳交日期
Date of Submission
2012-07-02
關鍵字
Keywords
Z-SCAN、全像干涉光場、雙丙烯酸酯、高分子液晶、非線性光學
Z-SCAN, polymer liquid crystal, diacrylate, holographic light field, nonlinear optics
統計
Statistics
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中文摘要
由於高分子液晶兼具了高分子化合物在化學工業以及液晶顯示產業兩方面的優點,所以在科技的應用上也相當受到矚目;而雙丙烯酸酯(diacrylate,RM82、RM257)為一種具有光敏特性的高分子液晶材料,因此可以應用於光儲存材料上。在之前的實驗中,我們成功的使用氦氖雷射使雙丙烯酸酯材料(RM257及RM82)產生反應,並且進一步透過調控樣品溫度及光照時間,成功的使液晶樣品受全像干涉光場引致形成干涉條紋。
本實驗主要是以Z-SCAN技術探討雙丙烯酸酯材料的非線性光學性質,進一步了解雙丙烯酸酯材料對於氦氖雷射的吸收情況。Z-SCAN技術為一使用單光束以及簡單的實驗架設,即能測量物質非線性吸收係數和非線性折射係數的一種量測技術,且具有高度的靈敏性。本論文以Z-SCAN技術測量雙丙烯酸酯再以溫度為變因探討其對氦氖雷射的光吸收特性,進一步說明為何雙丙烯酸酯在非主要吸收波段的氦氖雷射照射下,仍能產生反應。
Abstract
Polymer liquid crystal possesses advantages of polymer in chemical industry and liquid crystal in display industry,so it is attracted more attention in science and technology. Diacrylate is a polymer liquid crystal with photosensitive property, so ,it can be applied to optical storage . He-Ne laser induced polymerization in diacrylate mesogen RM257 and RM82 had been verified in previous study. Furthermore, holography pattern can be recorded in RM257 and RM82 by controlling both the temperature of sample and the time of exposing.
In this study, we consider the study of nonlinear optical properties of diacrylate using Z-SCAN techeique.”Z-SCAN” is a simply yet highly sensitive single-beam experimential technique ,it can be used to measure both nonlinear absorption and nonlinear refraction.In this study ,we measured effect of absorption of diacrylate in irradiation of He-Ne laser using Z-SCAN technique.To investigate the reason that He-Ne laser induced polymerization in both RM257 and RM82.
目次 Table of Contents
目錄

誌謝...............................................................ⅰ
摘要...............................................................ⅱ
Abstract............................................................ⅲ
目錄...............................................................ⅳ
圖目錄.............................................................ⅵ
第一章 緒論........................................................1
第二章 液晶簡介....................................................2
2.1 物質的相態.................................................2
2.2 液晶的種類.................................................3
2.2-1 向列型液晶(Nematic Liquid Crystal)......................4
2.2-2 層列型液晶(Smectic Liquid Crystal)......................4
2.2-3 膽固醇液晶(Cholesteric Liquid Crystal)...................6
2.3 液晶物化特性...............................................7
2.3-1 秩序參數(Order Parameter).............................7
2.3-2 液晶的光學異向性(Optical Anisotropic)...................8
2.3-3 連續體理論..........................................11
2.3-4 液晶電極化異向性與介電異向性........................12
2.3-5 液晶的非線性........................................13
第三章 Z-SCAN基礎理論............................................14
3.1 馬克斯威爾方程式..........................................14
3.2 線性吸收與線性折射........................................18
3.3 非線性吸收與非線性折射....................................18
3.4 Z-SCAN量測穿透率的歸一化................................19
第四章 實驗架設與材料介紹.........................................22
4.1 高分子液晶材料介紹........................................22
4.2 液晶樣品製備流程..........................................26
4.2-1 玻璃基板清洗流程....................................26
4.2-2 液晶灌注............................................26
4.3 Z-SCAN實驗架設..........................................27
4.4 Z-SCAN量測方法..........................................27
4.5 Z-SCAN技術介紹..........................................28
第五章 使用Z-SCAN技術對雙丙烯酸酯材料進行非線性吸量測...........31
5.1 共焦系統對Z-SCAN量測的影響...............................31
5.2 RM257加入溫度排程之Z-SCAN量測..........................33
5.2-1 RM257加入升溫排程之Z-SCAN量測...................33
5.2-2 RM257加入降溫排程之Z-SCAN量測...................36
5.3 液晶厚度對Z-SCAN量測之影響..............................38
5.4 雙丙烯酸酯分子排列對Z-SCAN偵測光散射之影響..............40
5.5 HeNe雷射光場引致雙丙烯酸酯分子聚合之機制推測.............42
第六章 總結.......................................................43
參考文獻...........................................................44
參考文獻 References
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