New strategies for holographic material development : the case of diazo Meldrum's acid

Holography is widely applied in many technological fields such as: spectroscopy, optical metrology and digital memories. Among different kinds of holographic elements, Volume Phase Holograms (VPH) show the best performances and they are basically obtained inducing a periodically modulation of the refractive index (Δn) in the volume of the holographic film. The research of new photosensitive materials for VPH is important to obtain a simple process together with high performances. In this thesis work, polymer films doped with diazo Meldrum’s acid (DMA), is investigated as new material for VPH, showing a refractive index modulation. IR and UV absorption spectra show that DMA films undergo to partial sublimation at room temperature and to a photochemical reaction if exposed to UV light. The differential behaviours of DMA leads to a Δn of 0.01 in 40% content films. The results showed how this approach can be interesting for further development of materials for VPH.

L’olografia trova un’ampia applicazione in molti e diversificati campi tecnologici tra i quali citiamo la spettroscopia, la metrologia ottica e le memorie digitali. Tra le differenti classi di elementi olografici, i Volume Phase Holograms (VPH) manifestano le prestazioni migliori in termini di efficienza e vengono ottenuti inducendo una modulazione periodica dell’indice di rifrazione (Δn) nel volume del film olografico. La ricerca di nuovi materiali fotosensibili per olografia VPH, risulta essere determinante al fine di ottenere semplici processi di produzione uniti ad alte prestazioni. In questo lavoro di tesi, abbiamo studiato film polimerici caricati con acido diazo Meldrum (DMA) come nuovo interessante materiale per VPH, mostrando come il DMA possa raggiungere una modulazione di indice di rifrazione Δn. L’acquisizione di spettri di assorbimento, nell’infrarosso (IR) e nell’ultravioletto (UV), mostra che il DMA, in film sottili polimerici, subisce una parziale sublimazione a temperatura ambiente, mentre se viene esposto a luce ultravioletta reagisce fotochimicamente. Questi due comportamenti differenti del DMA generano un Δn di 0.01 in film con contenuto di DMA pari al 40%. I risultati mostrano come questo approccio possa essere interessante per ulteriori sviluppi di materiali per olografia VPH.