多壁碳纳米管掺杂的聚合物分散液晶光栅的电光特性
2020-11-05张伟伟李鹏飞沈金荣刘悠嵘蔡智星郑继红
张伟伟, 李鹏飞, 沈金荣, 刘悠嵘, 蔡智星, 郑继红*
(1. 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093;2. 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093)
1 引 言
聚合物分散液晶(Polymer-dispersed liquid crystal,PDLC)材料是于2000年由Bunning等人发现[1],其在全息干涉光场中预聚物单体在干涉亮条纹区域发生光聚合反应,液晶分子随之向暗条纹区域扩散,由于液晶与聚合物折射率不匹配,从而形成聚合物与液晶交替的光栅结构,即全息聚合物分散液晶(H-PDLC)光栅。H-PDLC光栅不仅继承了预聚物固化便于保存的优点,同时,由于液晶的双折射效应使其具有独特的电控可调谐特性,在光开关、可调谐衰减器、光子晶体、光控微腔[2-7]等领域被研究报道。近些年,为获得高衍射、低驱动电压的H-PDLC光栅,研究人员对材料配方、单体的选择对两相分离和形貌结构[8-14]等方面的影响进行了深入研究。Wu和Fuh等人提出了适用于 532 nm 波段的 NOA81和Rose Bengal 体系以及Rose Bengal 和 N-phenylglycine 体系[15],该体系优点是具有较宽的吸收光谱。Kim 等人通过在 H-PDLC中掺杂了纳米级的二氧化硅[16],获得了强稳定性和高衍射效率;Busbee等人提出掺杂化学修饰的 SiO2颗粒的H-PDLC,发现其能够很好地分散在聚合物基质中[17],SiO2纳米颗粒掺杂浓度为10%的光栅衍射效率达到81%。此外,研究报道表明,适量的纳米金属颗粒包括纳米金、银等可以提高光栅的衍射效率[18]。
多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNT)是于1991年由Iijima公司研制,作为一种新兴的材料,近年来,由于其具备独特的电学、物理、机械等性能被研究人员广泛研究[19-22]。在许多应用中,多壁碳……
