光致聚合物是一种用于激光全息存储的新型材料,它具有衍射效率高、制作工艺相对简单、易于保存等优点。国内光致聚合物的研究起步较晚,大多停留在单纯的实验研究上,对其光记录机理的研究较少。本论文的工作重点在于对光致聚合物记录机理的研究,形成相关理论,指导材料记录条件的选择和全息性能的优化。通过对已有的光致聚合物光栅形成扩散模型的分析,找出能够反映光致聚合物的记录机理的基本模型,并分析模型中参数的意义和不同模型适用的范围。在此基础上提出简化的全息光栅形成的扩散模型,对参数值的确定提出新的观点,并且根据模型得出的折射率调制度解析表达式进行数值模拟,分析模型中各参数对折射率调制度饱和值的影响。通过模型中的参数与光强、光栅条纹间距之间的关系,分析如何优化记录条件提高全息光栅的衍射效率。在模型的建立过程中还考虑到光栅形成过程中两种特殊的现象,即,暗增长和均匀后曝光。根据扩散模型可以得出这两种现象所对应的折射率调制度解析表达式,通过对全息曝光,暗增长、均匀后曝光三种记录方式的数值模型,可比较出这三种记录方式在曝光光强不同的情况下对折射率调制度饱和值的影响是不同的,光强适中,则全息曝光会达到的折射率调制度饱和值最高;如果曝光光强过高,则未饱和时采用暗增长的记录方式会获得更高的折射率调制度饱和值,而均匀后曝光会加快达到饱和的进程。因此我们应该根据不同需要选择合适的记录方式。在对光致聚合物光栅形成机理理论研究的基础上,设计了相关实验对理论结果进行验证。实验所用材料是我们自主研发的新型光致聚合物材料。实验结果与理论模型很好的符合,说明简化的全息光栅形成的扩散模型适用于我们的材料。通过实验曲线可以拟合出模型中的参数值,通过参数值与材料组分的关系,分析材料组分对材料全息性能的影响,从而指导材料的制备。实验还进一步研究了暗增长对全息记录过程的影响,根据暗增长过程中单体暗扩散的思想设计并实施了非连续曝光实验。实验结果表明非连续曝光比连续曝光在相同记录条件下会获得更高的衍射效率。进一步在同一光强下分别采用全息曝光、暗增长和均匀后曝光三种方式记录全息光栅,实验结果表明2 mW/cm2的曝光光强适于此种材料,应用全息曝光的方式可以获得最高的衍射效率饱和值。