基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法，所述检测方法包括以下步骤：在红外光脉冲光路中添加延时波片与相位调制器，对可见光脉冲做延时处理与π相位调制；可见光脉冲与红外光脉冲在空间与时间上相匹配，同时同地照射在样品界面上，并用CCD型光谱仪采集激发出来的二维和频光谱图；对二维和频光谱图进行数据处理，利用反演算法得到样品界面的分子响应函数的幅值、频率和相位信息。本发明专利技术可以同时准确地得到界面分子响应函数的幅值、频率和相位信息，是一种高效准确的界面分子信息采集方法。

Time frequency two phase sensitivity and frequency spectrum interface detection method based on pi phase modulation

The invention discloses a time-frequency phase modulation based on frequency spectrum and phase sensitive interface detection method, the detection method comprises the following steps: adding delay in the infrared pulse wave plate and optical phase modulator, the pulse delay and phase modulation of visible light; visible light pulses in space and matching time with the infrared pulse at the same time, the samples irradiated at the interface, and the frequency spectra and two-dimensional stimulated by CCD spectrometer acquisition of two-dimensional frequency spectrum; and data processing, the use of molecular inversion algorithm get the sample interface response amplitude, frequency and phase information function. The invention can simultaneously obtain the amplitude, frequency and phase information of the interface molecular response function at the same time, and is an efficient and accurate method for acquiring the interface molecular information.

【技术实现步骤摘要】
基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法
本专利技术涉及和频光谱界面检测
，尤其涉及一种基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法。
技术介绍
分子界面指的是分子内部与外界环境之间的一个过渡区域，是物体最外面的几层分子与覆盖在其表面上的一些外来原子和分子所形成的表面层。界面分子与体相分子性质存在一定的差异性，而界面分子的相互作用对于物质宏观性质又有着重要的意义。因此，一个高效准确的界面分子信息采集方式显得尤为重要。然而，界面分子信息采集技术存在着很大的难度。目前常用的手段如原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(SNM)、透射电子显微镜(TEM)等近场探测技术，可以探测与操控表面，能够精确的探测到表面分子结构和原子排布，在固体表面的研究中常使用。紫外电子光谱、X射线衍射等高能量射线技术可以用来探究物质系统表面组成、结构、原子带结构以及氧化钛性质等。这些研究使得对于表面以及界面的特性研究取得很大进步，但其在原理上完全不具备界面选择的特性。而且这些技术需要将样品置于真空中，很多都不具有非入侵性，更对样品有着一定的特殊要求。和频光谱技术是一种行之有效的光学界面分析技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：在红外光脉冲光路中添加延时波片与相位调制器，对可见光脉冲做延时处理与π相位调制；可见光脉冲与红外光脉冲在空间与时间上相匹配，同时同地照射在样品界面上，并用CCD型光谱仪采集激发出来的二维和频光谱图；对二维和频光谱图进行数据处理，利用反演算法得到样品界面的分子响应函数的幅值、频率和相位信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：在红外光脉冲光路中添加延时波片与相位调制器，对可见光脉冲做延时处理与π相位调制；可见光脉冲与红外光脉冲在空间与时间上相匹配，同时同地照射在样品界面上，并用CCD型光谱仪采集激发出来的二维和频光谱图；对二维和频光谱图进行数据处理，利用反演算法得到样品界面的分子响应函数的幅值、频率和相位信息。2.根据权利要求1所述的一种基于π相位调制的时频二维相敏和频光谱界面检测方法，其特征在于，所述对二维和频光谱图进行数据处理，利用反演算法得到样品界面的分子响应函数的幅值、频率和相位信息的步骤具体为：1)输入已知量；即有可见光脉冲函数Vis(t)、红外光脉冲函数IR(t)和二维和频光谱谱图I，接着对二维光谱图I在空间方向上求和，得到界面的一阶极化率预测值P1′(t)；2)利用时频二维和频光谱的正向算法，通过P1′(t)和Vis(t)得到模拟的二维和频光谱图I′(ω,τ)；即：

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇峰，马翔云，王洋，王慧捷，杜建宾，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12