Organic photorefractive materials
કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રી એવી સામગ્રી છે જે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં કામચલાઉ ફેરફાર દર્શાવે છે. બદલાતો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સમગ્ર સામગ્રીમાં પ્રકાશની ગતિમાં ફેરફાર કરે છે અને સ્ફટિકમાં પ્રકાશ અને શ્યામ પ્રદેશો ઉત્પન્ન કરે છે. બાયોમેડિકલ સ્કેન અને ઓપ્ટિકલ કમ્પ્યુટિંગમાં ઉપયોગ માટે હોલોગ્રાફિક છબીઓ બનાવવા માટે બિલ્ડઅપને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. કાર્બનિક પદાર્થોમાં રાસાયણિક રચનાને જે સરળતાથી બદલી શકાય છે તે ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસરને વધુ નિયંત્રણક્ષમ બનાવે છે. જોકે ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસર પાછળનું ભૌતિકશાસ્ત્ર ઘણા સમય માટે જાણીતું હતું, તેમ છતાં આ અસર સૌપ્રથમ 1967માં લિનબો3માં જોવા મળી હતી. ત્રીસથી વધુ વર્ષો સુધી, અસરનું અવલોકન અને અભ્યાસ સંપૂર્ણપણે અકાર્બનિક પદાર્થોમાં જ કરવામાં આવતો હતો, 1990 સુધી, જ્યારે બિનરેખીય કાર્બનિક સ્ફટિક 2-(સાયક્લોઓક્ટિલામિનો)-5-નાઇટ્રોપાયરીડાઇન (સી. ઓ. એ. એન. પી.) ને 7,7,8 સાથે ડોપ કરવામાં આવ્યું, ત્યારે 8-ટેટ્રાસિઆનોક્વિનડિમેથેન (ટી. સી. એન. ક્યુ.) એ ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસરનું પ્રદર્શન કર્યું. અકાર્બનિક સામગ્રી આધારિત ઇલેક્ટ્રોનિક્સ વર્તમાન બજારમાં પ્રભુત્વ ધરાવે છે તેમ છતાં, ત્યારથી કાર્બનિક PR સામગ્રીમાં ઘણો સુધારો થયો છે અને હાલમાં તેને અકાર્બનિક સ્ફટિકોના સમાન વિકલ્પ તરીકે ગણવામાં આવે છે. સિદ્ધાંત એવી બે ઘટનાઓ છે કે જે જ્યારે એક સાથે જોડાય છે, ત્યારે ફોટોરેફ્રેક્ટિવ અસર પેદા કરે છે. આ ફોટોકોન્ડક્ટિવિટી છે, જે સૌપ્રથમ 1873 માં વિલોબી સ્મિથ દ્વારા સેલેનિયમમાં જોવા મળી હતી, અને પોકલ્સ ઇફેક્ટ, જેનું નામ ફ્રેડરિક કાર્લ એલ્વિન પોકલ્સના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું હતું, જેમણે 1893 માં તેનો અભ્યાસ કર્યો હતો. ફોટોકોન્ડક્ટિવિટી એ એવી સામગ્રીનો ગુણધર્મ છે જે વિદ્યુત ચાર્જ વાહક પેદા કરવા માટે પર્યાપ્ત તરંગલંબાઇના ઘટના પ્રકાશની ક્ષમતાનું વર્ણન કરે છે. આંતરિક સેમિકન્ડક્ટરનું ફર્મી સ્તર બરાબર બેન્ડ ગેપની મધ્યમાં હોય છે. કન્ડક્શન બેન્ડમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન n અને વેલેન્સ બેન્ડમાં મુક્ત છિદ્રો h ની ઘનતા સમીકરણો દ્વારા શોધી શકાય છેઃ અને જ્યાં NC અને NV એ કન્ડક્શન બેન્ડના તળિયે અને વેલેન્સ બેન્ડની ટોચ પરની સ્થિતિઓની ઘનતા છે, અનુક્રમે, ઇસી અને ઇવી એ અનુરૂપ ઊર્જા છે, ઇએફ એ ફર્મી સ્તર છે, kB એ બોલ્ટ્ઝમેનનો અચળાંક છે અને T એ નિરપેક્ષ તાપમાન છે. સેમિકન્ડક્ટર અથવા ડોપિંગમાં અશુદ્ધિઓનો ઉમેરો, વધારાના છિદ્રો અથવા ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે, જે પૂરતી ઘનતા સાથે, અશુદ્ધિઓની સ્થિતિમાં ફર્મિ સ્તરને પિન કરી શકે છે. પૂરતો ઊર્જાસભર પ્રકાશ ચાર્જ વાહકોને એટલો ઉત્તેજિત કરી શકે છે કે તેઓ પ્રારંભિક ખાલી સ્થાનિક સ્તરોને વસવાટ કરશે. પછી, વહન અને/અથવા સંયોજકતા પટ્ટામાં મુક્ત વાહકોની ઘનતા વધશે. આ ફેરફારોને ધ્યાનમાં રાખીને, સ્થિર-સ્થિતિ ફર્મી સ્તરને ઇલેક્ટ્રોન માટે EFn અને છિદ્રો માટે-EFp તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. EFn અને EFp વચ્ચેની સ્થાનિક સ્થિતિઓને 'ફોટોએક્ટિવ કેન્દ્રો' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ચાર્જ વાહક લાંબા સમય સુધી આ સ્થિતિમાં રહે છે જ્યાં સુધી તેઓ વિરોધી ચાર્જ વાહક સાથે ફરીથી જોડાતા નથી. જો કે, ઇ. એફ. એન.-ઇ. એફ. પી. ઊર્જાની બહારના રાજ્યો તેમના ચાર્જ વાહકોને નજીકના વિસ્તૃત રાજ્યોમાં આરામ આપે છે. પદાર્થની વાહકતા પર આપતકાલીન પ્રકાશની અસર પ્રકાશ અને પદાર્થની ઊર્જા પર આધારિત હોય છે. અલગ-અલગ ડોપ્ડ સામગ્રીમાં વિવિધ પ્રકારના ફોટોએક્ટિવ કેન્દ્રો હોઈ શકે છે, જેમાંના દરેકને અલગ ગાણિતિક સારવારની જરૂર હોય છે. જો કે, માત્ર એક પ્રકારના ચાર્જ વાહક અને એક પ્રકારના ફોટોએક્ટિવ કેન્દ્ર સાથે સામગ્રીમાં ઘટના પ્રકાશ અને વાહકતા વચ્ચેનો સંબંધ બતાવવો ખૂબ મુશ્કેલ નથી. આવી સામગ્રીની શ્યામ વાહકતા તેના દ્વારા આપવામાં આવે છે જ્યાં σd એ વાહકતા છે, e = ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ, ND અને N એ કુલ ફોટોએક્ટિવ કેન્દ્રો અને આયનીકૃત ખાલી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર સ્થિતિઓની ઘનતા છે, અનુક્રમે, β એ થર્મલ ફોટોઇલેક્ટ્રોન જનરેશન ગુણાંક છે, μ એ ગતિશીલતા અચળાંક છે અને τ એ ફોટોઇલેક્ટ્રોન જીવનકાળ છે. ફોટોકોન્ડક્ટિવિટી માટેનું સમીકરણ β માટે ઇન્સિડેન્ટ લાઇટના પરિમાણોને બદલે છે અને તેમાં s એ ફોટોઇલેક્ટ્રોન જનરેશન માટે અસરકારક ક્રોસ-સેક્શન છે, h એ પ્લાન્ક અચળાંક છે, ν એ ઇન્સિડેન્ટ લાઇટની આવર્તન છે, અને I = I0e − αz શબ્દ જેમાં I0 એ ઇન્સિડેન્ટ ઇરેડિયન્સ છે, z એ સ્ફટિકની જાડાઈ સાથેનું સંકલન છે અને α એ પ્રકાશ તીવ્રતા નુકશાન ગુણાંક છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસર એ વિદ્યુત ક્ષેત્રના પ્રતિભાવમાં આપેલ સામગ્રીના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોમાં ફેરફાર છે. ત્યાં ઘણી જુદી જુદી ઘટનાઓ છે, જે તમામ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસરના પેટાજૂથમાં છે, અને પોકલ્સ અસર આ ઘટનાઓમાંની એક છે. અનિવાર્યપણે, પોકલ્સ અસર એ લાગુ કરેલા વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રેરિત સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફાર છે. પદાર્થનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ એ પરિબળ છે જેના દ્વારા શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશના વેગની સરખામણીમાં તબક્કાનો વેગ ઘટે છે. માઇક્રોસ્કેલ પર, આવા ઘટાડો ઘટના પ્રકાશના વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રને આધિન થયા પછી દરેક અણુના ચાર્જમાં વિક્ષેપને કારણે થાય છે. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જાના સ્તરની આસપાસ ફરે છે, તેમ તેમ કેટલીક ઊર્જા વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ તરીકે સમાન આવર્તન પર પરંતુ તબક્કાના વિલંબ સાથે મુક્ત થાય છે. માધ્યમમાં સ્પષ્ટ પ્રકાશ એ આ રીતે મુક્ત થતા તમામ તરંગોનું સુપરપોઝિશન છે, અને તેથી પરિણામી પ્રકાશ તરંગની તરંગલંબાઇ ટૂંકી હોય છે પરંતુ સમાન આવર્તન અને પ્રકાશ તરંગની તબક્કાની ગતિ ધીમી થઈ જાય છે. સામગ્રી પોકલની અસર પ્રદર્શિત કરશે કે નહીં તે તેની સમપ્રમાણતા પર આધાર રાખે છે. સેન્ટ્રોસિમેટ્રિક અને નોન-સેન્ટ્રોસિમેટ્રિક મીડિયા બંને પોકલ્સ, કેર અસર જેવી જ અસર પ્રદર્શિત કરશે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફાર વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાતના વર્ગના પ્રમાણમાં હશે અને તેથી તે પોકલ્સ અસર કરતાં ઘણો નબળો હશે. તે માત્ર બિન-સેન્ટ્રોસિમેટ્રિક સામગ્રી છે જે પોકલ્સ અસર પ્રદર્શિત કરી શકે છેઃ ઉદાહરણ તરીકે, લિથિયમ ટેન્ટેલાઇટ (ત્રિકોણાકાર સ્ફટિક) અથવા ગેલિયમ આર્સેનાઇડ (ઝિંક-બ્લેન્ડે સ્ફટિક); તેમજ ખાસ ડિઝાઇન કરેલા કાર્બનિક અણુઓ સાથે પોલ્ડ પોલિમર. સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકોની દિશા અને સાપેક્ષ તીવ્રતાને લગતી વિભાવના-અનુક્રમણિકા લંબગોળ રજૂ કરીને પોકલ્સની અસરને ગાણિતિક રીતે વર્ણવવી શક્ય છે. લંબગોળને તેના દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમાં εi એ x, y, અથવા z અક્ષ સાથે સંબંધિત પારગમ્યતા છે, અને R એ ઘટાડેલા વિસ્થાપન વેક્ટર છે જેને Di/તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમાં Di એ વિદ્યુત વિસ્થાપન વેક્ટર છે અને W એ ક્ષેત્ર ઊર્જા છે. વિદ્યુત ક્ષેત્ર રીમાં વિકૃતિને પ્રેરિત કરશે જેમ કેઃ જેમાં E એ લાગુ થયેલ વિદ્યુત ક્ષેત્ર છે, અને રીજ એ એક ગુણાંક છે જે સ્ફટિક સમપ્રમાણતા અને સ્ફટિક અક્ષોના સંદર્ભમાં સંકલન પ્રણાલીની દિશા પર આધાર રાખે છે. આમાંના કેટલાક ગુણાંક સામાન્ય રીતે શૂન્યની બરાબર હશે. કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રી સામાન્ય રીતે, ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રીને નીચેની શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, દરેક કિસ્સામાં શ્રેણીઓ વચ્ચેની સરહદ તીક્ષ્ણ ન હોઈ શકે અકાર્બનિક સ્ફટિક અને સંયોજન અર્ધચાલક બહુવિધ ક્વોન્ટમ કૂવા માળખાં કાર્બનિક સ્ફટિકીય સામગ્રી પોલિમર વિખેરાયેલ પ્રવાહી સ્ફટિકીય સામગ્રી (PDLC) કાર્બનિક આકારહીન સામગ્રી આ સંશોધનના ક્ષેત્રમાં, પ્રારંભિક તપાસ મુખ્યત્વે અકાર્બનિક અર્ધવાહક સાથે હાથ ધરવામાં આવી હતી. NaTiO3, KNbO3, LiNbO3 જેવા અકાર્બનિક સ્ફટિકોની વિશાળ જાતો છે અને GaAs, InP, CdTe જેવા અકાર્બનિક સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર્સ સાહિત્યમાં નોંધાયેલા છે. કાર્બનિક પદાર્થોમાં પ્રથમ ફોટોરેફ્રેક્ટિવ (PR) અસર 1991 માં નોંધવામાં આવી હતી અને પછી, કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ પદાર્થોના સંશોધને અકાર્બનિક PR સેમિકન્ડક્ટર્સની તુલનામાં તાજેતરના વર્ષોમાં મુખ્ય ધ્યાન ખેંચ્યું છે. આ મુખ્યત્વે ખર્ચની અસરકારકતા, પ્રમાણમાં સરળ કૃત્રિમ પ્રક્રિયા અને રાસાયણિક અથવા રચનાત્મક ફેરફારોના ફેરફારો દ્વારા ટ્યુન કરી શકાય તેવા ગુણધર્મોને કારણે છે. પોલિમર અથવા પોલિમર સંયુક્ત સામગ્રીઓએ 100% વિવર્તન કાર્યક્ષમતાના ઉત્તમ ફોટોરેફ્રેક્ટિવ ગુણધર્મો દર્શાવ્યા છે. તાજેતરમાં, નીચા કાચ સંક્રમણ તાપમાનના આકારહીન સંયોજનો અત્યંત કાર્યક્ષમ પીઆર સામગ્રી તરીકે ઉભરી આવ્યા છે. કાર્બનિક PR સામગ્રીના આ બે વર્ગો પણ મોટે ભાગે ક્ષેત્રની તપાસ કરવામાં આવે છે. આ સંયુક્ત સામગ્રીમાં ચાર ઘટકો હોય છે-વાહક સામગ્રી, સેન્સિટાઇઝર, ક્રોમોફોર અને પીઆર અસરની દ્રષ્ટિએ ચર્ચા કરવા માટેના અન્ય ડોપન્ટ અણુઓ. સાહિત્ય અનુસાર, છિદ્ર વાહકોની ડિઝાઇન વ્યૂહરચના મુખ્યત્વે પી-પ્રકાર આધારિત હોય છે અને સંવેદનશીલતાના મુદ્દાઓ એન-પ્રકારનાં ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારતી સામગ્રી પર ભાર મૂકે છે, જે સામાન્ય રીતે મિશ્રણોમાં ખૂબ ઓછી સામગ્રી ધરાવે છે અને આમ ઇલેક્ટ્રોન વહન માટે પૂરક માર્ગ પ્રદાન કરતા નથી. કાર્બનિક પીઆર સામગ્રી પરના તાજેતરના પ્રકાશનોમાં, તેની મુખ્ય અથવા બાજુની સાંકળમાં ચાર્જ પરિવહન એકમો સાથે પોલિમરીક સામગ્રીનો સમાવેશ કરવો સામાન્ય છે. આ રીતે, પ્રક્રિયાના કારણોસર પરિણામી સંયુક્ત સામગ્રીને પૂરતી સ્નિગ્ધતા પ્રદાન કરવા માટે પોલિમર યજમાન મેટ્રિક્સ તરીકે પણ કામ કરે છે. અત્યાર સુધીના સાહિત્યમાં દર્શાવવામાં આવેલા મોટાભાગના મહેમાન-યજમાન સંયોજનો છિદ્ર સંચાલિત પોલિમરીક સામગ્રી પર આધારિત છે. મોટાભાગના પોલિમર પોલિ-(એન-વિનાઇલ કાર્બાઝોલ) (પી. વી. કે.) અને પોલિસિલોક્સેન (પી. એસ. એક્સ.) જેવા પોલિમર ધરાવતા કાર્બાઝોલ પર આધારિત છે. પીવીકે એ વિશાળ પ્રકારની એપ્લિકેશનો માટે સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ સિસ્ટમ છે. પોલિમરમાં, ચાર્જ HOMO દ્વારા પરિવહન થાય છે અને ગતિશીલતા પોલિમરમાં મિશ્રિત ડોપન્ટની પ્રકૃતિથી પ્રભાવિત થાય છે, તે પણ ડોપન્ટની માત્રા પર આધાર રાખે છે જે મહેમાન-યજમાન સામગ્રી માટે સંયોજનના 50 વજન ટકાથી વધુ હોઈ શકે છે. જેમ જેમ ચાર્જ-પરિવહન મોઈટીઝની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે તેમ તેમ ગતિશીલતા ઘટે છે, અને ડોપન્ટની ધ્રુવીયતા અને સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે. ગતિશીલતા ઉપરાંત, પોલિમર અને સંબંધિત ડોપન્ટની આયનીકરણ ક્ષમતા પણ નોંધપાત્ર મહત્વ ધરાવે છે. મિશ્રણોના અન્ય ઘટકોની આયનીકરણ ક્ષમતાના સંદર્ભમાં પોલિમર HOMO ની સંબંધિત સ્થિતિ સામગ્રીમાં બાહ્ય છિદ્ર જાળની હદ નક્કી કરે છે. ટી. પી. ડી. (ટેટ્રાફેનીલ્ડિઆમિનોફિનાઇલ) આધારિત સામગ્રી કાર્બોઝોલ આધારિત (પી. વી. કે.) સામગ્રીની તુલનામાં વધુ ચાર્જ વાહક ગતિશીલતા અને ઓછી આયનીકરણ ક્ષમતા દર્શાવવા માટે જાણીતી છે. ટી. પી. ડી. આધારિત સામગ્રીની ઓછી આયનીકરણ ક્ષમતા સામગ્રીની ફોટોકોન્ડક્ટિવિટીમાં ઘણો વધારો કરે છે. આ અંશતઃ છિદ્ર વાહકની સંવર્ધિત જટિલતાને કારણે છે, જે એક ઇલેક્ટ્રોન દાતા છે, સંવેદનશીલ એજન્ટો સાથે, જે એક ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર છે. આયનીકરણ ક્ષમતાને 5.9 eV (PVK) થી ઘટાડીને 5.39 eV (TPD વ્યુત્પન્ન PATPD) કરીને ફોટોજનરેશન કાર્યક્ષમતામાં 0.3 ટકાથી 100% નો નાટ્યાત્મક વધારો નોંધવામાં આવ્યો હતો. આ આકૃતિમાં પી. વી. કે. અને પી. એ. ટી. પી. ડી. ની ઇલેક્ટ્રોનિક સ્થિતિનો ઉપયોગ કરીને યોજનાકીય રીતે સમજાવવામાં આવ્યું છે. 2011 સુધીમાં, કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતા કોઈ વ્યાપારી ઉત્પાદનો અસ્તિત્વમાં નથી. વર્ણવેલ તમામ એપ્લિકેશનો સટ્ટાકીય છે અથવા સંશોધન પ્રયોગશાળાઓમાં કરવામાં આવે છે. હોલોગ્રામ બનાવવા માટે જરૂરી મોટા ડીસી ક્ષેત્રો ડાઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન તરફ દોરી જાય છે જે પ્રયોગશાળાની બહાર યોગ્ય નથી. પુનઃઉપયોગી હોલોગ્રાફિક ડિસ્પ્લે સ્થિર, કાયમી હોલોગ્રામ રેકોર્ડ કરવા માટે ઘણી સામગ્રીઓ અસ્તિત્વમાં છે જેમાં ફોટોપોલિમર, સિલ્વર હેલાઇડ ફિલ્મો, ફોટોરેસિસ્ટ્સ, ડાયક્રોમેટેડ જિલેટીન અને ફોટોરેફ્રેક્ટિવ્સનો સમાવેશ થાય છે. સામગ્રી તેમની મહત્તમ વિવર્તન કાર્યક્ષમતા, જરૂરી વીજ વપરાશ અને રીઝોલ્યુશનમાં બદલાય છે. ફોટોરેફ્રેક્ટિવ્સમાં ઉચ્ચ વિવર્તન કાર્યક્ષમતા, સરેરાશ-ઓછો વીજ વપરાશ અને ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન હોય છે. અદ્યતન હોલોગ્રામ કે જેને ચશ્માની જરૂર નથી તે તબીબી અને લશ્કરી ઇમેજિંગ માટે આકર્ષક છે. અપડેટ કરી શકાય તેવા હોલોગ્રામ બનાવવા માટે જરૂરી સામગ્રી ગુણધર્મો 100% વિવર્તન કાર્યક્ષમતા, ઝડપી લેખન સમય, લાંબી છબીની દ્રઢતા, ઝડપી ભૂંસી નાખવાનો સમય અને વિશાળ વિસ્તાર છે. ઝડપી સુધારા માટે સક્ષમ અકાર્બનિક પદાર્થો અસ્તિત્વ ધરાવે છે પરંતુ એક ઘન સેન્ટીમીટર કરતા મોટા વધવા મુશ્કેલ છે. લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ 3D ડિસ્પ્લે અસ્તિત્વ ધરાવે છે પરંતુ છબીઓ બનાવવા માટે જટિલ ગણતરીની જરૂર પડે છે જે તેમના રિફ્રેશ દર અને કદને મર્યાદિત કરે છે. બ્લેન્શે એટ અલ. 2008માં 4 ઇંચનું પ્રદર્શન કર્યું હતું. x 4 ઇંચ. પ્રદર્શન કે જે દર થોડી મિનિટોમાં તાજું થાય છે અને કેટલાક કલાકો સુધી ચાલે છે. કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રી કેએચઝેડ રિફ્રેશ દર માટે સક્ષમ છે, જોકે તે સામગ્રી સંવેદનશીલતા અને લેસર શક્તિ દ્વારા મર્યાદિત છે. 2010માં દર્શાવવામાં આવેલી સામગ્રી સંવેદનશીલતા માટે કેડબલ્યુ સ્પંદિત લેસરોની જરૂર પડે છે. ટ્યુનેબલ કલર ફિલ્ટર કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ ડિફ્રક્શન ગ્રેટિંગમાંથી પસાર થતો સફેદ પ્રકાશ, સપાટીના પ્લાઝમોન રેઝોનન્સ દ્વારા પેદા થતી તરંગલંબાઇના શોષણ અને પૂરક તરંગલંબાઇના પ્રતિબિંબ તરફ દોરી જાય છે. ડિફ્રેક્શન ગ્રેટિંગનો સમયગાળો પ્રતિબિંબિત પ્રકાશની તરંગલંબાઇને નિયંત્રિત કરવા માટે ફેરફાર કરીને સમાયોજિત કરી શકાય છે. આનો ઉપયોગ ફિલ્ટર ચેનલો, ઓપ્ટિકલ એટેન્યુએટર્સ અને ઓપ્ટિકલ કલર ફિલ્ટર્સ માટે થઈ શકે છે ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન્સ ફ્રી-સ્પેસ ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન્સ (એફએસઓ) નો ઉપયોગ ઉચ્ચ આવર્તન લેસર્સનો ઉપયોગ કરીને ડેટાના ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ સંચાર માટે થઈ શકે છે. વાતાવરણ દ્વારા સર્જાયેલી તબક્કાની વિકૃતિઓને કાર્બનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ હોલોગ્રામનો ઉપયોગ કરીને ચાર-તરંગ મિશ્રણ પ્રક્રિયા દ્વારા સુધારી શકાય છે. એફ. એસ. ઓ. ની પ્રકૃતિ છબીઓને વાસ્તવિક સમયમાં લગભગ મૂળ ગુણવત્તા પર પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ સુધારો છબીઓને ખસેડવા માટે પણ સુધારે છે. ઇમેજ અને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ ઓર્ગેનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સામગ્રી એક બિનરેખીય માધ્યમ છે જેમાં મોટી માત્રામાં માહિતી રેકોર્ડ કરી શકાય છે અને વાંચી શકાય છે. ઓપ્ટિકલ રેકોર્ડીંગની અંતર્ગત સમાંતર પ્રકૃતિને કારણે હોલોગ્રામ મોટા પ્રમાણમાં ડેટા પર ઝડપથી પ્રક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે. હોલોગ્રામ કે જે ઝડપથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે અને વાંચી શકાય છે તેનો ઉપયોગ વોટરમાર્ક જેવા દસ્તાવેજોની પ્રામાણિકતાને ચકાસવા માટે થઈ શકે છે ઓર્ગેનિક ફોટોરેફ્રેક્ટિવ સહસંયોજક મેળ ખાતા ફિલ્ટર અને સંયુક્ત ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ રૂપરેખાંકનો ઉપયોગ કરે છે. તાર્કિક કાર્યો (AND, OR, NOR, XOR, NOT) બે-તરંગ સંકેત પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. ઉચ્ચ વિવર્તન કાર્યક્ષમતાએ સી. સી. ડી. ડિટેક્ટરને પ્રકાશ પિક્સેલ્સ (1 બિટ્સ) અને શ્યામ પિક્સેલ્સ (0 બિટ્સ) વચ્ચે તફાવત કરવાની મંજૂરી આપી હતી. સંદર્ભ હોલોગ્રાફી બિનરેખીય ઓપ્ટિકલ સામગ્રી ઓર્ગેનિક સેમિકન્ડક્ટર્સ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીના પ્રકારો