全息传感器是近年来备受关注的一种新型传感装置,它利用高灵敏度、高信噪比和高动态范围的核心光学元件,通过全息图像的衍射色和图像强度表征不同的环境条件。与其他有机光致聚合物材料相比,丙烯酰胺聚合物(PVA/AA)材料具有衍射效率较高、响应速度快、成本低廉以及制备工艺简单灵活的优点,是制备性能优良的全息传感器的理想材料。目前已有不少研究人员研究PVA/AA材料的全息特性,但在全息传感方面的应用却缺乏量化实验结果,因此,补充环境响应的量化数据,深入研究材料的传感特性是一项十分有意义的科研课题。本文在简要描述了PVA/AA材料的制备,分析了全息传感器的实验原理的基础上,着重研究了透射光栅及反射光栅下PVA/AA材料对环境湿度以及有机气体乙醇的响应特性,为加快全息传感的实用化进程奠定了实验基础。研究结果表明,待测传感气体的渗透过程会导致PVA/AA材料调制深度与平均折射率减小,平均折射率的减小导致峰值波长蓝移,但溶胀作用引起条纹间距增大,进而导致峰值波长红移,两者之间的竞争机制影响衍射峰波长的移动。湿度响应中,峰值波长明显红移,最大红移约60nm。乙醇响应中,首次发现峰值波长蓝移现象,最大蓝移约5nm。由于交联结构存在弹性回复力,溶胀过程与峰值波长变化不一致,所以溶胀作用滞后于平均折射率的减小,红移现象出现在蓝移之后。加入纳米Y沸石后,最大蓝移达到10nm,最大红移接近90nm。最优Y沸石浓度为0.3wt%。纳米粒子的加入有效的抑制了衍射效率的减小,提高了材料响应的灵敏度,拓宽了全息光栅的探测范围。随着材料样品放置倾斜角度的增大,峰值波长位移减少。光谱可逆性说明传感器在实际应用中可反复多次测量。综合以上全息特性,明显的波长红移是传感高浓度气体的代表性方法,呈线性变化的蓝移现象为传感低浓度、低折射率的气体提供了新的有效方法。反射光栅对传感蒸气具有高灵敏度的响应,因此适用于低浓度蒸气的传感,透射光栅则适用于高浓度蒸气的传感。总之,PVA/AA材料有着很好的研究价值,以此制备的全息传感器是一种快捷、简便、直观的新型传感器,在实际生产生活中具备良好的应用前景。