全息聚合物分散液晶(Holographic polymer dispersed liquid crystal-HPDLC)是一种新型光电信息功能器件,它具有衍射效率高、响应速度快、制备简单等特点,这使其在光通讯、信息存储、全息显示、集成光学等领域有着广泛的应用前景。由于HPDLC的衍射效率可以在电场作用下进行调制,尤其可以利用其这一特性制作光开关。在过去的20年间,人们对HPDLC进行了大量的理论和实验研究。目前HPDLC的一些主要的性能参数,如衍射效率和驱动电压等性能仍有待进一步提高。本文围绕制备性能良好的HPDLC布拉格光栅,在以下几个方面进行了研究:1.研究了不同官能团丙烯酸酯单体的高斯光束聚合特性,通过不同材料、不同样品配比、不同记录方式等比较研究,获得和优化了实验室条件下制备HPDLC的各项参数。2.建立了HPDLC制备和实时测量系统,研究了不同光强、不同光照时间等记录条件对HPDLC样品衍射和透射性能、样品损耗等的影响。3.分别利用偏光显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的HPDLC样品的光栅结构和形貌进行了分析;对样品的一阶衍射效率、衍射效率随入射角度的变化和样品对不同偏振光的衍射情况进行了测量;同时还测量了样品的驱动特性,得到样品的阈值电压为4V/μm,开关电压15 V/μm。4.进行了HPDLC形成过程的理论研究。基于Zhao等人的光致聚合一维反应扩散理论模型,我们提出了一种确定模型中反应和扩散系数的方法,同时在此基础上,对实验中测量得到的一阶衍射效率变化曲线进行了模拟,模拟结果和实验数据符合得比较好。