Mesfin Redi-Abshiro

• In dieser Arbeit wurden neue hocheffiziente photorefraktive Gläser auf Basis des Chromophors IDOP20 entwickelt. Der Chromophor wurde zunächst anhand der Kerr-Gütezahl auf seine Eignung für PR-Anwendungen überprüft. Es konnte eine relativ große Kerr-Gütezahl bestimmt werden. Durch die sterisch anspruchsvollen 3,3’-Dimethylmethylen-Gruppen wird in diesem Chromophor die Neigung zur Dimerenbildung weitgehend unterdrückt. Für mehrere photorefraktive Gläser mit IDOP20 als elektrooptischem Chromophor konnten sehr hohe Verstärkungskoeffizienten Gamma erzielt werden. Für das Glas der Zusammensetzung IDOP20:2BNCM:DPP:TPD:TNFM 30:25:20:24:1 Gew.-% wurde mit einer Nettoverstärkung von Gamma_net = 178 1/cm ein der bisher größten Werte bei einer Feldstärke von E = 45 V/µm erzielt. Weiterhin konnte der Polymeranteil in den photorefraktiven Gläsern vollständig durch glasbildende Co-Chromophore ersetzt werden. Dadurch wurde die Phasenseparation und Kristallbildung in den photorefraktiven Gläsern unterdrückt und die Stabilität und die optische Qualität der Gläser verbessert. Die glasbildenden Eigenschaften von IDOP20 wurden durch dynamische Differenz-Kalorimetrie-Messungen nachgewiesen werden. Der Chromophor bildet einen Charge-Transfer-Komplex mit dem Sensibilisator TNFM. Weitere quasistationäre und zeitabhängige holographische und ellipsometrische Messungen wurden an einem Glas mit zugesetztem Weichmacher DPP (zur Herabsetzung der Glasübergangstemperatur) der Zusammensetzung IDOP20:DPP:TNFM 69:30:1 Gew.-% durchgeführt. Dabei konnte eine Brechungsindexmodulation von Delta n = 0.009 bei einer Feldstärke 60 V/µm ermittelt werden. In zeitabhängigen Messungen wurde ein monoexponentieller Verlauf des photorefraktiven Gitteraufbaus beobachtet. Weiterhin wurde eine sehr starke Temperaturabhängigkeit der Antwortzeiten festgestellt und die Dynamik der Molekülorientierung als zeitbestimmender Prozess identifiziert. Die photorefraktive Leistung der IDOP20-Gläser wurde im Vergleich zu ATOP1-Gläsern diskutiert.