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將一束從飛秒激光器輸出的中心波長為800 nm，重復(fù)頻率為1kHz，脈寬為50 fs的基頻光分為兩束，其中能量較高的基頻光脈沖通過光學(xué)延遲平移臺。為了抵消平移臺的左右抖動和上下抖動對于反射光路的影響，在平移臺上安裝了一個由三個相互垂直的反射鏡片所組成的中空角反射鏡，這在一定的程度上提高了系統(tǒng)的信噪比。并且這一中空角反射鏡可以增加光束的反射次數(shù)，使平移臺的光程加倍從而增加了延遲時間的探測范圍。從中空角鏡反射出來的基頻光經(jīng)過BBO晶體倍頻產(chǎn)生400nm 的泵浦光脈沖，并通過斬波器(500Hz)，使泵浦光的激發(fā)頻率變?yōu)榛l光頻率的一半。同時將斬波器的頻率和相位與后面的探測吸收光譜的可見光纖光譜儀的觸發(fā)信號進(jìn)行同步。隨后400nm的泵浦光經(jīng)過退偏器，將其從水平偏振變?yōu)樽匀还猓ぐl(fā)態(tài)分子偶極矩取向?qū)τ谛盘柕膭恿W(xué)過程的影響。另外一束較弱的基頻光通過凹面鏡聚焦到3mm 的藍(lán)寶石晶體上，從而產(chǎn)生超連續(xù)白光（450-750nm）。凹面鏡前面的可變光闌和漸變的中性濾波片用來調(diào)節(jié)基頻光的能量和狀態(tài)以獲得較穩(wěn)定的探測白光。產(chǎn)生的超連續(xù)白光經(jīng)過另外一個凹面鏡匯聚，經(jīng)過 750nm 的短通濾光片聚焦到探測的樣品處。泵浦光脈沖和探測光脈沖被聚焦成 1mm2和 0.1 mm2光斑，兩個光斑在空間上調(diào)節(jié)重合。隨后，經(jīng)過樣品的白光被聚焦到 200μm 的光纖內(nèi)，并將探測光耦合到光纖光譜儀中。此光譜儀的外部觸發(fā)與斬波器同步，實現(xiàn)對于激發(fā)和未激發(fā)光譜信號的探測，通過相關(guān)算法計算在不同延遲時刻的瞬態(tài)吸收信號。

超快時間分辨瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)作為一種幾乎可以研究所有能級的強有力工具，具有很大的應(yīng)用范圍，能有效的探測出被測樣品分子激發(fā)態(tài)能級間的躍遷情況及光與物質(zhì)相互作用等方面的動態(tài)信息。對研究不透明半導(dǎo)體、金屬、半透明的鈣鈦礦、太陽能電池器件及納米材料等的光物理動力學(xué)過程和具體的內(nèi)部作用機制理十分重要。2007年，南開大學(xué)的科研人員利用超快時間分辨泵浦-探測技術(shù)觀測了飛秒激光輻照鋁靶表面噴出等離子羽流隨時間演化的相關(guān)動力學(xué)過程；2010年，日本的Hidemi Shigekawa等人將超快激光泵浦-探測技術(shù)與掃描隧道顯微鏡結(jié)合在一起，觀測到了半導(dǎo)體中載流子遷移情況的動力學(xué)過程；2011年，北卡羅來納大學(xué)的科研人員利用超快激光泵浦-探測技術(shù)對 ZnO樣品進(jìn)行研究，得到了ZnO棒上不同位置處的電子-空穴復(fù)合情況的動力學(xué)過程。超快激光泵浦-探測技術(shù)的發(fā)明是人們對物質(zhì)超快過程及瞬態(tài)物質(zhì)等方面研究的重大進(jìn)步。對于以前不能通過實驗手段探測的物質(zhì)超快過程，我們現(xiàn)在可以利用超快激光泵浦-探測技術(shù)對其進(jìn)行有效的研究。利用超快激光泵浦-探測技術(shù)對材料的超快過程進(jìn)行研究，為傳統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展提供了新方向、新思維的同時，也開創(chuàng)了眾多的新興研究方向。

（1）超快光譜可以用于探究這類量子限域材料本身的光物理性質(zhì)的特點，如尺寸、形貌、表面鈍化等對半導(dǎo)體量子點的能帶調(diào)制及其復(fù)合機制的影響；

（2）調(diào)控光的傳輸并影響微納尺度下光與物質(zhì)相互作用的表面等離子體、光子晶體、納米光纖等，各自在微納光子學(xué)中擔(dān)當(dāng)著光子產(chǎn)生、傳輸、調(diào)控、探測和傳感狀態(tài)的功能，是實現(xiàn)新型微納光子學(xué)器件的重要基礎(chǔ)和研究微納尺度下光與物質(zhì)相互作用的重要平臺；

（3）可以用于研究不透明半導(dǎo)體、金屬、半透明的鈣鈦礦和太陽能電池器件等的光物理過程和具體的內(nèi)部作用機制。