RU2325680C2 - Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity - Google Patents
Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325680C2 RU2325680C2 RU2004112437/04A RU2004112437A RU2325680C2 RU 2325680 C2 RU2325680 C2 RU 2325680C2 RU 2004112437/04 A RU2004112437/04 A RU 2004112437/04A RU 2004112437 A RU2004112437 A RU 2004112437A RU 2325680 C2 RU2325680 C2 RU 2325680C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photopolymerizable
- medium according
- refractive index
- compound
- photochromic compound
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Предлагаемое изобретение относится к области органических светочувствительных регистрирующих сред и может быть использовано для создания архивной трехмерной голографической оптической памяти со сверхвысокой информационной емкостью, которая представляется в настоящее время весьма актуальной, особенно в связи с разработкой современных высокоемких баз данных для телекоммуникационных систем связи и космической техники. Возможность создания такой оптической памяти основана на регистрации так называемых глубоких голограмм, в частности, в толстой фотополимеризующейся регистрирующей среде, за счет фотоиндуцированного изменения показателя преломления, являющегося результатом изменения плотности вещества. Голограммы создаются путем облучения светочувствительного слоя регистрирующей среды подходящим лазерным излучением. Степень полимеризации слоя зависит от плотности интенсивности активирующего излучения в регистрирующей среде. Получаемое изображение, представляющее собой набор линий различной интенсивности, записывается в виде изменения плотности полимера. Образующийся полимер, имеющий коэффициент преломления, отличный от коэффициента преломления исходного мономера, будет характеризоваться зависящим от интенсивности активирующего излучения коэффициентом преломления в различных участках светочувствительного слоя. Эти различия при восстановлении фазы световой волны образуют восстановленное изображение. Регистрация глубоких голограмм достигается в результате фотообесцвечивания светочувствительной компоненты среды в процессе регистрации голограммы и, следовательно, проникновения лазерного излучения вглубь регистрирующей среды. Запись глубоких голограмм в толстом слое обуславливает высокую угловую селективность регистрации голограмм и восстановления изображения и, как следствие этого, ее сверхбольшую информационную емкость.The present invention relates to the field of organic photosensitive recording media and can be used to create archival three-dimensional holographic optical memory with ultra-high information capacity, which is currently very relevant, especially in connection with the development of modern high-capacity databases for telecommunication communication systems and space technology. The possibility of creating such an optical memory is based on recording so-called deep holograms, in particular, in a thick photopolymerizing recording medium, due to photo-induced changes in the refractive index resulting from changes in the density of matter. Holograms are created by irradiating the photosensitive layer of the recording medium with suitable laser radiation. The degree of polymerization of the layer depends on the density of the intensity of the activating radiation in the recording medium. The resulting image, which is a set of lines of varying intensity, is recorded as a change in polymer density. The resulting polymer having a refractive index different from the refractive index of the original monomer will be characterized by a refractive index depending on the intensity of the activating radiation in different parts of the photosensitive layer. These differences during the restoration of the phase of the light wave form a reconstructed image. Registration of deep holograms is achieved as a result of photobleaching of the photosensitive component of the medium during the registration of the hologram and, therefore, the penetration of laser radiation deep into the recording medium. The recording of deep holograms in a thick layer leads to a high angular selectivity for recording holograms and image restoration and, as a result, its extra-large information capacity.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известны фотополимеризующиеся среды, состоящие из мономер-олигомерных композиций и фотоинициирующих систем, в которых использовались фотообесцвечивающиеся красители и соинициаторы (Carretero L., Blaya S., Mallavia R., et al. // Appl. Opt., 1998, V.37, P.4496).Known photopolymerizable media, consisting of monomer-oligomeric compositions and photoinitiating systems, which used photobleaching dyes and co-initiators (Carretero L., Blaya S., Mallavia R., et al. // Appl. Opt., 1998, V.37, P.4496).
Недостатком таких сред является то, что для получения фазовых голограмм в них требуется дополнительная постэкспозиционная световая и термическая обработки, что усложняет их использование в устройствах архивной оптической памяти.The disadvantage of such media is that to obtain phase holograms in them, additional post-exposure light and heat treatments are required, which complicates their use in archive optical memory devices.
Наиболее близкими к заявляемым фотополимеризующимся регистрирующим средам являются среды, содержащие фотохромные спиропираны, которые предназначены для использования в устройствах стереофотолитографии для получения трехмерных полимерных объектов (патент США №5230986, МПК G03A 007/028). Они содержат олефин-ненасыщенные соединения, полимеризующиеся с помощью свободных радикалов, генерируемых фотоинициирующей системой, состоящей из электронодонорного соинициатора и фотохромного соединения из класса йодсодержащих индолиновых бензоспиропиранов следующего типа:Closest to the claimed photopolymerizable recording media are media containing photochromic spiropyrans, which are intended for use in stereophotolithography devices for producing three-dimensional polymer objects (US patent No. 5230986, IPC G03A 007/028). They contain olefin-unsaturated compounds polymerized by free radicals generated by a photoinitiating system consisting of an electron-donating co-initiator and a photochromic compound from the class of iodine-containing indoline benzospiopyranes of the following type:
Окрашенная мероцианиновая форма этих соединений является сенсибилизатором генерации радикалов. Она может быть получена двумя путями. Одним из них является облучение фотополимеризующейся среды УФ светом, поглощаемым исходной спирановой формой. Фотополимеризация осуществляется видимым излучением, поглощаемым мероцианиновой формой фотохромного соединения. Второй способ получения мероцианиновой формы заключается в нагревании фотополимеризующейся среды, в результате которого возникает окрашенная фотоиндуцированная форма спиропирана. Полученная термическим путем мероцианиновая форма, поглощая видимое излучение, также обеспечивает фотогенерацию свободных радикалов, ведущих радикальную полимеризацию олефиновых ненасыщенных мономеров. Такие фотополимеризующиеся регистрирующие среды самопроизвольно десенсибилизируются после выключения УФ подсветки или охлаждения слоя.The colored merocyanine form of these compounds is a sensitizer of radical generation. It can be obtained in two ways. One of them is the irradiation of a photopolymerizable medium with UV light absorbed by the initial spiran form. Photopolymerization is carried out by visible radiation absorbed by the merocyanine form of the photochromic compound. A second method for preparing the merocyanine form is to heat a photopolymerizable medium, resulting in a colored photo-induced form of spiropyran. Thermally obtained merocyanine form, absorbing visible radiation, also provides photogeneration of free radicals, leading to the radical polymerization of olefinic unsaturated monomers. Such photopolymerizable recording media spontaneously desensitize after turning off UV illumination or cooling the layer.
Недостаток таких фотополимеризующихся регистрирующих сред состоит в том, что их использование приводит к необходимости применения в процессе записи голограмм видимым лазерным излучением дополнительного источника световой или тепловой энергии, что усложняет конструкцию устройства, обеспечивающего получение объемного изображения. Другим недостатком является то, что постоянная УФ подсветка или нагревание среды поддерживает постоянную концентрацию мероцианиновой формы и, тем самым, препятствует проникновению света в глубину регистрирующей среды. Это исключает возможность регистрации глубоких голограмм и, следовательно, снижает угловую чувствительность среды и ее информационную емкость. Кроме того, нагревание регистрирующей среды приводит к усилению термических искажений интерференционной картины и, следовательно, снижает разрешающую способность. Кроме того, такие среды являются жидкими, что обуславливает необходимость использования длительной постэкспозиционной световой обработки светочувствительного слоя после регистрации голограмм. Это приводит к необоснованному увеличению энергетических затрат и времени формирования оптической памяти в таких средах.The disadvantage of such photopolymerizable recording media is that their use necessitates the use of an additional source of light or thermal energy in the process of recording holograms by visible laser radiation, which complicates the design of the device that provides volumetric images. Another disadvantage is that constant UV illumination or heating of the medium maintains a constant concentration of the merocyanine form and, thus, prevents the penetration of light into the depth of the recording medium. This excludes the possibility of recording deep holograms and, therefore, reduces the angular sensitivity of the medium and its information capacity. In addition, heating of the recording medium leads to an increase in thermal distortions of the interference pattern and, therefore, reduces the resolution. In addition, such media are liquid, which necessitates the use of long-term post-exposure light processing of the photosensitive layer after the registration of holograms. This leads to an unreasonable increase in energy costs and the formation time of optical memory in such environments.
Упомянутые недостатки обусловлены тем, что в фотополимеризующихся регистрирующих средах в качестве фотосенсибилизаторов использовались фотохромные соединения с недостаточным временем жизни фотоиндуцированной формы. Кроме того, в составе такой среды отсутствуют полимерное связующее или компоненты, способствующие фотополимеризации среды в процессе записи голограмм.The mentioned drawbacks are due to the fact that photochromic compounds with insufficient life time of the photoinduced form were used as photosensitizers in photopolymerizing recording media. In addition, in the composition of such a medium there is no polymer binder or components that promote photopolymerization of the medium in the process of recording holograms.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Целью данного изобретения является повышение угловой чувствительности фотополимеризующейся регистрирующей среды к записи голограмм и восстановлению изображений за счет регистрации глубоких голограмм в толстых светочувствительных слоях, что обеспечивает создание трехмерной голографической оптической памяти сверхвысокой информационной емкости, а также упрощение оптического устройства записи голограмм.The aim of this invention is to increase the angular sensitivity of the photopolymerizable recording medium to hologram recording and image recovery by recording deep holograms in thick photosensitive layers, which ensures the creation of a three-dimensional holographic optical memory of ultrahigh information capacity, as well as the simplification of the optical hologram recording device.
Поставленная цель достигается тем, что указанные фотополимеризующиеся регистрирующие среды (фотополимеризующиеся композиции) содержат:This goal is achieved by the fact that these photopolymerizable recording medium (photopolymerizable composition) contain:
- в качестве фотосенсибилизаторов:- as photosensitizers:
- либо фотохромные соединения с большим временем жизни фотоиндуцированной формы, в частности:- either photochromic compounds with a long lifetime of the photoinduced form, in particular:
- бензтиазолиновые спиропираны (I):- benzthiazoline spiropyrans (I):
- производные феноксинафтаценхинона (II):- derivatives of phenoxynaphthacinquinone (II):
480453
480
478447
478
- либо термически необратимые фотохромные соединения, в частности:- either thermally irreversible photochromic compounds, in particular:
- дигетарилэтены (III)- digitariethenes (III)
560
600420
560
600
- фульгимиды (IV):- fulgimides (IV):
- в качестве полимеризационноспособного(ых) соединения(й):- as a polymerization (s) compound (s):
- α,ω-бис(метакрилоилокси-этиленоксикарбонилокси) этиленоксиэтилен (ОКМ-2);- α, ω-bis (methacryloyloxy-ethyleneoxycarbonyloxy) ethyleneoxyethylene (OKM-2);
- триакрилат триметилолпропана (ТАТМП);- trimethylolpropane triacrylate (TATMP);
- бисфенол-А-бис(глицидилметакрилат) (бисГМА);- bisphenol-A-bis (glycidyl methacrylate) (bisGMA);
- N-винилпирролидон (ВП);- N-vinylpyrrolidone (VP);
- триметакрилат глицерина (ТМГ);- glycerol trimethacrylate (TMG);
- в качестве полимерного связующего:- as a polymer binder:
- полимерное соединение, в частности:a polymer compound, in particular:
- полиметилметакрилат (ПММА);- polymethylmethacrylate (PMMA);
- полистирол (ПС);- polystyrene (PS);
- в качестве соинициаторов, т.е. радикалобразующих соединений, в частности:- as co-initiators, i.e. radical-forming compounds, in particular:
- диметилэтаноламин (ДМЭА);- dimethylethanolamine (DMEA);
- триэтаноламин (ТЭА);- triethanolamine (TEA);
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон диметилбензилкеталь (ДМБК) (Irgacure 651);2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone dimethylbenzylketal (DMBC) (Irgacure 651);
- в качестве неполимеризационноспособной органической жидкости с высоким показателем преломления, в частности:- as a non-polymerizable organic liquid with a high refractive index, in particular:
- бромбензол (ББ, n=1,588);- bromobenzene (BB, n = 1,588);
- хлорбензол (ХБ, n=1,522);- chlorobenzene (CB, n = 1.522);
- в качестве пластификатора, в частности:- as a plasticizer, in particular:
- дибутилфталат (ДБФ), при следующем соотношении компонентов (в мас.%):- dibutyl phthalate (DBP), in the following ratio of components (in wt.%):
Новизна заявленных фотополимеризующихся регистрирующих сред состоит в использовании в качестве фотосенсибилизаторов, обеспечивающих регистрацию голограмм лазерным излучением видимого спектрального диапазона, фотохромных соединений с длительным временем жизни фотоиндуцированной окрашенной формы или термически необратимых фотохромных соединений при определенном соотношении компонентов, а именно: фотохромных соединений, соинициаторов, полимеризационноспособных соединений, а также необязательно полимерного связующего, пластификатора и неполимеризационноспособной жидкости с высоким показателем преломления. В отличие от упомянутого выше прототипа, применение таких фотосенсибилизаторов приводит к исключению необходимости постоянного использования источника УФ излучения или нагревательного устройства дополнительно к лазеру, излучающему в видимом диапазоне. При этом достаточно перед записью голограмм облучить фотополимеризующуюся регистрирующую среду кратковременным некогерентным УФ излучением. Десенсибилизация среды после регистрации голограмм осуществляется кратковременным воздействием некогерентного видимого излучения, поглощаемого фотоиндуцированной формой фотохромного соединения. В результате этого снижается стоимость записывающего устройства и повышается разрешающая способность регистрирующей среды. Другим отличительным признаком является возможность фотоотверждения светочувствительного слоя до требуемой величины в процессе фотоиндуцированного получения сенсибилизатора за счет введения, в качестве соинициатора, в состав регистрирующей среды фотоинициатора, обеспечивающего фотополимеризацию полимеризационноспособного(ых) соединения(и) под действием УФ излучения, в частности 2-диметокси-2-фенилацетофенон диметилбензилкеталя (Irgacure 651).The novelty of the claimed photopolymerizable recording media consists in the use of photosensitizers that provide registration of holograms with laser radiation of the visible spectral range, photochromic compounds with a long life time of the photoinduced colored form or thermally irreversible photochromic compounds with a certain ratio of components, namely: photochromic compounds, co-initiator polymers as well as optionally a polymeric binder, plastic Ator and nepolimerizatsionnosposobnoy liquid with a high refractive index. Unlike the prototype mentioned above, the use of such photosensitizers eliminates the need for continuous use of a UV radiation source or heating device in addition to a laser that emits in the visible range. In this case, it is sufficient to irradiate the photopolymerizing recording medium with short-term incoherent UV radiation before recording holograms. The desensitization of the medium after the registration of holograms is carried out by short-term exposure to incoherent visible radiation absorbed by the photo-induced form of the photochromic compound. As a result, the cost of the recording device is reduced and the resolution of the recording medium is increased. Another distinguishing feature is the possibility of photo-curing the photosensitive layer to the required value during the photoinduced production of the sensitizer by introducing, as a co-initiator, into the recording medium of the photo-initiator, providing photopolymerization of the polymerization compound (s) under the influence of UV radiation, in particular 2-dimethoxy -2-phenylacetophenone dimethylbenzyl ketal (Irgacure 651).
Изучение и анализ известной научно-технической и патентной литературы показал, что полной совокупности признаков, характеризующих данные технические решения, ранее не известно, т.е. заявляемые решения отвечают критерию "новизна".The study and analysis of the well-known scientific, technical and patent literature showed that the complete set of features characterizing these technical solutions was not previously known, i.e. The claimed solutions meet the criterion of "novelty."
Сущность изобретения поясняется далее с помощью примеров и со ссылкой на чертеж, на котором представлена угловая зависимость величины дифракционной эффективности (ДЭ) дифракционных решеток при интенсивности излучения аргонового лазера 5,5 мВт/см2.The invention is explained further using examples and with reference to the drawing, which shows the angular dependence of the magnitude of the diffraction efficiency (DE) of the diffraction gratings at an emission intensity of an argon laser of 5.5 mW / cm 2 .
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Пример 1Example 1
Образец фотополимеризующейся регистрирующей среды готовили следующим способом: 1) отдельно готовили раствор твердого фотохромного соединения ФНХ 1 в N-винилпирролидоне (ВП); 2) в полученный раствор добавляли смесь полимеризационноспособных соединений (ОКМ-2 и ТАТМТ), а также соинициатор ДМЭА; 3) полученный раствор тщательно перемешивали; 4) перемешанный раствор вакуумировали в течение 20 мин для удаления пузырьков воздуха из раствора; 5) вакуумированный раствор наносили на лавсановую пленку с разделительной прокладкой заданной толщины и сверху покрывали второй лавсановой пленкой. В результате получали триплексный материал.A sample of the photopolymerizable recording medium was prepared as follows: 1) a solution of the solid
Массовое содержание компонентов регистрирующей среды представлено в прилагаемой таблице 1 (образец 1).The mass content of the components of the recording medium is presented in the attached table 1 (sample 1).
Для оценки фотоиндуцированного изменения показателя преломления фотополимеризующегося слоя, определяющего возможность регистрации фазовых голограмм, использовали рефрактометр ИРФ-22 (Россия). На поверхность измерительной призмы рефрактометра стеклянной палочкой наносили несколько капель исследуемого образца и осторожно закрывали головку прибора. Измеряли показатель преломления исходного раствора. Затем расположенный между призмами светочувствительный слой облучали УФ светом лампы ДРШ-250 через светофильтр УФС-6, выделяющий излучение с λ=366 нм, в течение 1 мин с целью перевода фотохромного соединения из исходной бесцветной в фотоиндуцированную окрашенную форму. Измеряли показатель преломления слоя второй раз. После этого окрашенный раствор облучали видимым светом с λ>400 нм из осветителя ОИ-18 в течение 5 мин. Затем измеряли показатель преломления в третий раз. Эффективность фотополимеризации слоя под действием видимого излучения оценивалась по разности показателей преломления после облучения слоя УФ светом и видимым излучением (Δn=nвид-nУФ).To evaluate the photoinduced change in the refractive index of the photopolymerizing layer, which determines the possibility of recording phase holograms, an IRF-22 refractometer (Russia) was used. A few drops of the test sample were applied to the surface of the measuring prism of the refractometer with a glass rod and the head of the device was carefully closed. The refractive index of the initial solution was measured. Then, the photosensitive layer located between the prisms was irradiated with UV light from a DRSh-250 lamp through a UFS-6 light filter emitting radiation with λ = 366 nm for 1 min in order to convert the photochromic compound from the original colorless to photoinduced colored form. The refractive index of the layer was measured a second time. After that, the colored solution was irradiated with visible light with λ> 400 nm from the illuminator OI-18 for 5 min. The refractive index was then measured a third time. The efficiency of photopolymerization of a layer under the influence of visible radiation was evaluated by the difference in refractive indices after irradiation of the layer with UV light and visible radiation (Δn = n type -n UV ).
Для данного образца величина фотоиндуцированного изменения показателя преломления составляла Δn=0,0020 (таблица 1, образец 1), что доказывает возможность регистрации фазовых голограмм на этом образце фотополимеризующейся регистрирующей среды.For this sample, the magnitude of the photoinduced change in the refractive index was Δn = 0.0020 (table 1, sample 1), which proves the possibility of recording phase holograms on this sample of a photopolymerizable recording medium.
Пример 2Example 2
Способом, указанным в примере 1, готовили образец с тем же составом, за исключением соинициатора и массового содержания компонентов (таблица 1, образец 2).By the method specified in example 1, a sample was prepared with the same composition, with the exception of the co-initiator and the mass content of the components (table 1, sample 2).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 1 (образец 1), данные которой свидетельствуют о возможности регистрации фазовых голограмм на приготовленном образце.The measurement results of the photoinduced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 1 (sample 1), the data of which indicate the possibility of recording phase holograms on the prepared sample.
Пример 3Example 3
Способом, указанным в примере 1, готовили образец с тем же составом, в котором вместо N-винилпирролидона (ВП) использовался бромбензол (ББ). Состав и массовое содержание компонентов представлено в таблице 1 (образец 3).By the method described in example 1, a sample was prepared with the same composition in which bromobenzene (BB) was used instead of N-vinylpyrrolidone (VP). The composition and mass content of the components are presented in table 1 (sample 3).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 1 (образец 3), данные которой свидетельствуют о возможности регистрации фазовых голограмм на приготовленном образце.The measurement results of the photoinduced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 1 (sample 3), the data of which indicate the possibility of recording phase holograms on the prepared sample.
Пример 4Example 4
Способом, указанным в примере 1, готовили образец с тем же составом, в котором вместо N-винилпирролидона (ВП) использовался хлорбензол (ХБ). Состав и массовое содержание компонентов представлено в таблице 1 (образец 4).By the method described in example 1, a sample was prepared with the same composition in which chlorobenzene (CB) was used instead of N-vinylpyrrolidone (VP). The composition and mass content of the components are presented in table 1 (sample 4).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 1 (образец 4), данные которой свидетельствуют о возможности регистрации фазовых голограмм на приготовленном образце.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 1 (sample 4), the data of which indicate the possibility of recording phase holograms on the prepared sample.
Примеры 5-7Examples 5-7
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с тем же фотохромным соединением, в состав которых в качестве дополнительного соинициатора вводился УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в раствор ВП на первой стадии приготовления образца. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 2 (образцы 5-7).By the method specified in example 1, photopolymerizable layers with the same photochromic compound were prepared, the composition of which was introduced as an additional co-initiator by the UV photoinitiator DMBK, which provides photo-curing of the layer under the action of incoherent UV radiation used to obtain the photoinduced form of the photochromic compound. Since DMBK is a solid, it was introduced into the VP solution at the first stage of sample preparation. The specific composition and mass content of the components in the samples are presented in table 2 (samples 5-7).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 2, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах под действием лазерного излучения видимого диапазона. При этом степень фотоотверждения оценивалась по разнице показателей преломления слоя после УФ облучения и исходного образца (Δn=nУФ-nисх).The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 2, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples under the action of laser radiation of the visible range. The degree of photocuring was estimated by the difference in the refractive indices of the layer after UV irradiation and the initial sample (Δn = n UV- n ref ).
Примеры 8-21Examples 8-21
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромным соединением ФНХ 2, в состав которых в качестве одного из соинициаторов входил УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в ВП на первой стадии приготовления образца. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 3 (образцы 8-21).By the method described in example 1, photopolymerizable layers with a
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 6, также представлены в таблице 3, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 6, are also presented in table 3, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples.
Примеры 22-24Examples 22-24
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромным соединением ФНХ 2, в состав которых в качестве одного из соинициаторов входил УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в ВП на первой стадии приготовления образца. Кроме того, в состав фотополимеризующихся сред входило полимерное связующее, в качестве которого использовался ПММА. Для этого вводилась дополнительная стадия приготовления образцов, а именно растворение ПММА в хлороформе. Этот раствор добавляли в раствор фотохромного соединения и ДМБК в ВП. Хлороформ удалялся из светочувствительной композиции в процессе вакуумирования образцов. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 4 (образцы 22-24).By the method described in example 1, photopolymerizable layers with a
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 4, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 4, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples.
Примеры 25 и 26Examples 25 and 26
Способом, указанным в примере 1, готовили образцы фотополимеризующихся сред на основе фотохромного соединения БТСП 1, в состав которых вводили либо N-винилпирролидон (ВП), либо бромбензол (ББ). Состав и массовое содержание компонентов представлено в таблице 5 (образцы 25 и 26).By the method specified in example 1, samples of photopolymerizable media were prepared on the basis of the
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в той же таблице, данные которой свидетельствуют о возможности регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photoinduced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in the same table, the data of which indicate the possibility of recording phase holograms in the prepared samples.
Примеры 27-45Examples 27-45
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромными соединениями БТСП, в состав которых в качестве одного из соинициаторов вводили УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в ВП на первой стадии приготовления образца. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 6 (образцы 27-45).By the method described in Example 1, photopolymerizable layers with BTSC photochromic compounds were prepared, into which DM UVB photoinitiator was introduced as one of the co-initiators, providing photo-curing of the layer under the action of incoherent UV radiation used to obtain the photoinduced form of the photochromic compound. Since DMBK is a solid, it was introduced into the VP at the first stage of sample preparation. The specific composition and mass content of the components in the samples are presented in table 6 (samples 27-45).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 6, также представлены в таблице 6, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 6, are also presented in table 6, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples.
Примеры 46-48Examples 46-48
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромным соединением БТСП 3, в состав которых в качестве одного из соинициаторов входил УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в ВП на первой стадии приготовления образца. Кроме того, в составе фотополимеризующихся сред использовалось полимерное связующее, а именно ПММА. Для этого вводилась дополнительная стадия приготовления образцов, а именно растворение ПММА в хлороформе. Этот раствор добавлялся в раствор фотохромного соединения БТСП 3 и соинициатора ДМБК в ВП. Хлороформ удалялся из светочувствительного состава в процессе вакуумирования образцов. Наряду с ПММА, использовался пластификатор ДБФ, вводимый в тот же растворитель. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 7 (образцы 46-48).By the method specified in example 1, photopolymerizable layers with a BSPP 3 photochromic compound were prepared, which included one of the co-initiators as a DMBK UV photoinitiator, which provides photo-curing of the layer under the influence of incoherent UV radiation used to obtain the photoinduced form of the photochromic compound. Since DMBK is a solid, it was introduced into the VP at the first stage of sample preparation. In addition, a polymer binder, namely PMMA, was used in the composition of photopolymerizable media. For this, an additional stage of sample preparation was introduced, namely, the dissolution of PMMA in chloroform. This solution was added to a solution of the photochromic compound BTSP 3 and the DMBC co-initiator in VP. Chloroform was removed from the photosensitive composition during the evacuation of samples. Along with PMMA, a DBP plasticizer was used, introduced into the same solvent. The specific composition and mass content of the components in the samples are presented in table 7 (samples 46-48).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 7, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 7, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples.
Примеры 49 и 50Examples 49 and 50
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромным соединением БТСП 1, в состав которых в качестве одного из соинициаторов входил УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в ВП на первой стадии приготовления образца. Кроме того, в составе фотополимеризующихся сред использовалось полимерное связующее, а именно ПС. Для этого вводилась дополнительная стадия приготовления образцов, а именно растворение ПС в хлороформе. Этот раствор добавлялся в раствор фотохромного соединения БТСП 1 и соинициатора ДМБК в ВП. Хлороформ удалялся из светочувствительного состава в процессе вакуумирования образцов. Наряду с ПС, использовался пластификатор ДБФ, вводимый в тот же растворитель. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 7 (образцы 49 и 50).By the method described in example 1, photopolymerizable layers with a
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 1, также представлены в таблице 7, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 1, are also presented in table 7, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as recording phase holograms in prepared samples.
Примеры 51-57Examples 51-57
Способом, указанным в примере 1, готовили фотополимеризующиеся слои с фотохромными соединениями ДГЭ и ФГМ, составы которых в качестве одного из соинициаторов содержали и не содержали УФ фотоинициатор ДМБК, обеспечивающий фотоотверждение слоя под действием некогерентного УФ излучения, используемого для получения фотоиндуцированной формы фотохромного соединения. Поскольку ДМБК является твердым веществом, то он вводился в раствор ВП на первой стадии приготовления образца. Конкретный состав и массовое содержание компонентов в образцах представлены в таблице 8 (образцы 51-57).By the method described in Example 1, photopolymerizable layers with photochromic compounds of DHE and FGM were prepared, the compositions of which contained and did not contain UV photoinitiator DMBK, which provides photo-curing of the layer under the action of incoherent UV radiation used to obtain the photoinduced form of the photochromic compound. Since DMBK is a solid, it was introduced into the VP solution at the first stage of sample preparation. The specific composition and mass content of the components in the samples are presented in table 8 (samples 51-57).
Результаты измерений фотоиндуцированного изменения показателя преломления, измеренного по методу, изложенному в примере 6, также представлены в таблице 8, данные которой свидетельствуют о возможности фотоотверждения слоя в присутствии ДМБК под действием УФ излучения, используемого для фотоиндуцированного получения фотосенсибилизатора, чувствительного к видимому излучению, а также регистрации фазовых голограмм в приготовленных образцах.The measurement results of the photo-induced change in the refractive index, measured by the method described in example 6, are also presented in table 8, the data of which indicate the possibility of photo-curing of the layer in the presence of DMBK under the influence of UV radiation, used for photo-induced photosensitizer sensitive to visible radiation, as well as registration of phase holograms in prepared samples.
Пример 58Example 58
Образец фотополимеризующейся регистрирующей среды, приготовленный способом, изложенным в примере 23, был использован для регистрации голограмм с целью измерения угловой чувствительности голографической регистрирующей среды, определяющей ее информационную емкость. Для этого фотополимеризующийся слой помещался между двумя лавсановыми пленками, разделенными полимерной прокладкой толщиной 0,5 мм, центральная часть которой была вырезана и заполнена фотополимеризующейся композицией.A sample of a photopolymerizable recording medium prepared by the method described in Example 23 was used to register holograms in order to measure the angular sensitivity of a holographic recording medium, which determines its information capacity. For this, a photopolymerizable layer was placed between two Dacron films separated by a 0.5 mm thick polymer spacer, the central part of which was cut out and filled with a photopolymerizable composition.
Перед записью голограммы образец регистрирующей среды облучали некогерентным УФ светом лампы ДРШ-250 через светофильтр УФС-6, пропускающий излучение с λ=366 нм в течение 1 мин. При этом образец приобретал окраску. Голографические решетки регистрировались в схеме с симметричными пучками, выделенными из луча аргонового (Ar) лазера, излучающего на длине волны λ=488 нм с интенсивностью 5,5 мВт/см2. После регистрации голограммы образец освещали видимым светом осветителя ОИ-18 до полного обесцвечивания образца. Для восстановления использовали излучение гелий-неонового (He-Ne) лазера, излучающего когерентный свет с длиной волны λ=633 нм. Дифракция излучения регистрировалась в реальном времени с помощью фотоприемника, расположенного под углом Брюстера. Угловая зависимость определялась при изменении угла наклона регистрирующего и восстанавливающего лазерных пучков и при последовательном предварительном облучении образца УФ и видимым светом для каждой регистрируемой голограммы. Полученная зависимость представлена на чертеже, которая свидетельствует о высокой угловой чувствительности приготовленного образца, обеспечивающей использование данной регистрирующей среды для создания трехмерной оптической памяти с высокой информационной емкостью.Before recording the hologram, a sample of the recording medium was irradiated with incoherent UV light from a DRSh-250 lamp through a UFS-6 light filter, which transmits radiation with λ = 366 nm for 1 min. In this case, the sample acquired color. Holographic gratings were recorded in a scheme with symmetrical beams extracted from an argon (Ar) laser beam emitting at a wavelength of λ = 488 nm with an intensity of 5.5 mW / cm 2 . After recording the hologram, the sample was illuminated with the visible light of the OI-18 illuminator until the sample was completely bleached. To restore, we used the radiation of a helium-neon (He-Ne) laser emitting coherent light with a wavelength of λ = 633 nm. Radiation diffraction was recorded in real time using a photodetector located at a Brewster angle. The angular dependence was determined by changing the angle of inclination of the recording and regenerating laser beams and with successive preliminary irradiation of the sample with UV and visible light for each registered hologram. The obtained dependence is presented in the drawing, which indicates a high angular sensitivity of the prepared sample, ensuring the use of this recording medium to create a three-dimensional optical memory with high information capacity.
Пример 59Example 59
Образец фотополимеризующейся регистрирующей среды, изготовленный способом, изложенным в примере 58, отличался тем, что для изготовления триплексного материала вместо лавсановых пленок использовались стеклянные пластинки.A sample of a photopolymerizable recording medium made by the method described in Example 58 was characterized in that glass plates were used instead of dacron films for the manufacture of triplex material.
Регистрацию голограмм с положительным результатом осуществляли способом, описанным в примере 58.The registration of holograms with a positive result was carried out by the method described in example 58.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112437/04A RU2325680C2 (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112437/04A RU2325680C2 (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004112437A RU2004112437A (en) | 2005-10-10 |
RU2325680C2 true RU2325680C2 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=35850986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004112437/04A RU2325680C2 (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2325680C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463330C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-10-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) | Photochromic recording medium for three-dimensional optical memory |
RU2541521C2 (en) * | 2013-05-23 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Liquid composition for photopolymerisation-able film for hologram recording, method of composition obtaining, method of obtaining said film |
RU2574723C1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-02-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) | Liquid composition of photopolymerisation-capable film for hologram recording, composition obtaining method |
-
2004
- 2004-04-22 RU RU2004112437/04A patent/RU2325680C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CARRETERO L. et al. Appl. Opt., 1998, v.37, p.4496. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463330C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-10-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) | Photochromic recording medium for three-dimensional optical memory |
RU2541521C2 (en) * | 2013-05-23 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Liquid composition for photopolymerisation-able film for hologram recording, method of composition obtaining, method of obtaining said film |
RU2574723C1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-02-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) | Liquid composition of photopolymerisation-capable film for hologram recording, composition obtaining method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004112437A (en) | 2005-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100296083B1 (en) | Method of manufacturing hologram using photosensitive recording material, photosensitive recording medium and this photosensitive recording medium | |
EP0697631B1 (en) | Photosensitive recording material, photosensitive recording medium, and process for producing hologram using this photosensitive recording medium | |
US5759721A (en) | Holographic medium and process for use thereof | |
US5869210A (en) | Photosensitive recording medium and method of preparing volume type phase hologram member using same | |
KR19980018701A (en) | Optical recording media | |
TWI304514B (en) | Photopolymerizing composition and photopolymerizing recording medium manufactured using the same and used to manufacture 3d optical memory having ultra-high information storage capacity | |
Ibrahim et al. | High‐Performance Photoinitiating Systems for Free Radical Photopolymerization. Application to Holographic Recording | |
RU2325680C2 (en) | Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity | |
JP2000172154A (en) | Recording medium and holographic process for formation of the same | |
JP3161230B2 (en) | Holographic photosensitive recording material and holographic photosensitive recording medium | |
Carre et al. | Photopolymerizable material for holographic recording in the 450-550 nm domain | |
Lougnot et al. | A new gated system for two‐photon holographic recording in the near infrared | |
Lessard et al. | Holographic recording materials | |
JP3532621B2 (en) | Photosensitive composition for volume hologram recording, recording medium using the same, and method for forming volume hologram | |
JP3075082B2 (en) | Hologram photosensitive recording material, hologram photosensitive recording medium, and hologram manufacturing method using the same | |
JP3180566B2 (en) | Hologram photosensitive recording material, hologram photosensitive recording medium, and hologram manufacturing method using the same | |
KR101138391B1 (en) | Photopolymerizing composition and photopolymerizing recording medium manufactured using the same and used to manufacture 3D optical memory | |
ES2959027T3 (en) | Improved whitening | |
KR100508332B1 (en) | Preparation of Photopolymer with enhanced optical quality by introduction of nanoporous membrane and Photopolymer thereof | |
JPH0432390B2 (en) | ||
JP3900629B2 (en) | Method for producing transparent hologram | |
JPH03249685A (en) | Hologram recording material for long wavelength region laser light | |
JPH07199779A (en) | Hologram recording material and hologram recording medium | |
JPH07199777A (en) | Photosensitive resin composition for hologram recording and hologram recording medium | |
JP2005140852A (en) | Photosensitive composition for volume hologram recording and method for manufacturing volume hologram recording medium by using the same |