近年来，含有偶氮苯基团(Azobenzene，Azo)的液晶聚合物材料以其优异的光响应性能在非线性光学、信息存储、液晶弹性体和表面起伏光栅等领域引起人们的广泛关注。其中，偶氮苯聚合物薄膜在干涉偏振激光照射下，其表面可以形成稳定存在并可反复擦写的正弦波形起伏结构。这种光栅器件在全息光存储、光学检测以及微/纳模板制备等领域具有重要的潜在应用价值。而碳纳米管(CarbonNanotubes，CNTs)以其的独特一维管状分子结构和优良的光、电、热及机械性能，近年来被广泛用于制备新型聚合物复合材料。　　本论文从分子设计出发，合成了一系列光响应性偶氮苯聚合物材料，并将经过侧壁修饰的碳纳米管引入偶氮苯聚合物体系，制备了一系列新型光响应性偶氮苯功能高分子复合材料。作者拟利用碳纳米管具有较高长径比的特性，将其引入偶氮苯聚合物表面起伏光栅器件，加速聚合物分子链段的质量迁移过程，进而实现光栅表面起伏结构的快速、高效形成。主要研究工作包括以下两个方面:　　1.设计合成一系列含有后交联基团的丙烯酸酯类偶氮苯液晶单体，并在此基础上获得含有后交联基团的偶氮苯液晶聚合物。并通过核磁共振(NMR)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热分析仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等测试手段对它们的结构、光响应性能、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统研究。我们将所得的偶氮苯聚合物通过旋涂方法制成光学薄膜，在532nm相干激光的辐照下形成表面起伏光栅，同时以633 nm激光实时监测光栅写入速率和衍射效率，并用原子力显微镜(AFM)表征光栅起伏高度。同时，通过后交联方法对所得的表面起伏光栅进行固定化，显著提高了光栅器件的稳定性，为制备长久稳定的新型表面起伏光栅器件提供了新的方法和思路。　　2.利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法，将含有丙烯酸酯类偶氮苯液晶单元修饰到碳纳米管侧壁表面，并将经过功能化修饰的碳纳米管与偶氮苯液晶聚合物相结合，制备出一系列新型偶氮苯/碳纳米管复合薄膜材料，然后通过NMR、UV-Vis、TGA、DSC、POM和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对它们的结构、光响应性能、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统的研究。并将此类复合材料应用于表面起伏光栅器件的制备，研究碳纳米管的引入，碳纳米管复合组份的比例以及不同侧壁修饰基团对表面起伏光栅写入速率、衍射效率及起伏高度的影响。我们发现，碳纳米管侧壁修饰单元的末端基团与聚合物基质之间的相互作用对复合材料表面起伏光栅的形成具有显著的影响。这类新型聚合物复合材料可以显著改善表面起伏光栅器件的性能，为偶氮苯聚合物复合材料光学器件的发展开辟了新的发展方向。