超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，通过泵浦光光路对第一脉冲激光进行倍频处理得到预设波长的泵浦光，探测光光路对第二脉冲激光进行延迟处理，并产生连续白光作为探测光；泵浦光和探测光先后照射待成像样品后，探测光产生的反射光信号被光谱仪探测光路接收并传输至处理单元，即可根据处理单元对反射光信号的分析处理，确定出待成像样品的瞬态反射率。本发明专利技术实施例中提供的超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，可实现多波长探测，将探测范围扩展到白光光谱范围内，对于理解不同频率探测光照射下，待成像样品的瞬态反射率的变化及变化规律提供了极为有利帮助，进而可以从多方面考虑影响待成像样品的材料内部动力学问题。

【技术实现步骤摘要】
超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统
本专利技术实施例涉及超快激光
，更具体地，涉及超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统。
技术介绍
目前，超快光谱技术是研究物质激发过程的重要手段。光激发载流子的产生、迁移以及复合的动力学过程往往都是处于皮秒量级上，传统的静态观测方式无法捕捉样品内在的动力学变化。飞秒激光脉冲技术因可激励物质产生超快非平衡态，从而可利用泵浦探测光谱在时域上对电子、晶格和自旋动力学等分别进行研究，如今已被广泛应用于半导体领域。然而，对于强关联材料，由于其内部电子、声子、自旋等的复杂关联作用，表现出许多独特的物理性质，如高温超导、电荷密度波、金属-绝缘体相变等。这些独特的物理性质产生的物理机理，一直是当下凝聚态物理学领域的研究热点和难点，尤其是高温超导机理，至今仍无法研究清楚。之前的研究中，应用超快时间分辨方法已直接观察到电荷密度波材料中的振幅和声子模式，电子-电子耦合以及电子-声子耦合作用在时域光谱上的瞬态响应；实现了电荷密度波材料中的瞬态绝缘体-金属相变。但是目前并没有出现一种超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，以针对于半导体、超导体以及拓扑绝缘体等反射性能良好的块状材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，其特征在于，包括：飞秒激光光源、分束单元、泵浦光光路、探测光光路、光谱仪探测光路和处理单元；其中，所述飞秒激光光源用于产生飞秒脉冲激光；所述分束单元用于将所述飞秒脉冲激光分为第一脉冲激光和第二脉冲激光；所述泵浦光光路用于对所述第一脉冲激光进行倍频处理，以得到预设波长的泵浦光；所述探测光光路用于对所述第二脉冲激光进行延迟处理，并基于延迟处理后的所述第二脉冲激光产生连续白光，将所述连续白光作为探测光；所述泵浦光垂直照射待成像样品后，由所述探测光以预设角度照射所述待成像样品的相同位置；所述光谱仪探测光路用于接收所述探测光照射所述待成像样品后得到的反射光信号，...

【技术特征摘要】
1.一种超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，其特征在于，包括：飞秒激光光源、分束单元、泵浦光光路、探测光光路、光谱仪探测光路和处理单元；其中，所述飞秒激光光源用于产生飞秒脉冲激光；所述分束单元用于将所述飞秒脉冲激光分为第一脉冲激光和第二脉冲激光；所述泵浦光光路用于对所述第一脉冲激光进行倍频处理，以得到预设波长的泵浦光；所述探测光光路用于对所述第二脉冲激光进行延迟处理，并基于延迟处理后的所述第二脉冲激光产生连续白光，将所述连续白光作为探测光；所述泵浦光垂直照射待成像样品后，由所述探测光以预设角度照射所述待成像样品的相同位置；所述光谱仪探测光路用于接收所述探测光照射所述待成像样品后得到的反射光信号，并将所述反射光信号传输至处理单元；所述处理单元用于基于所述反射光信号，确定所述待成像样品的瞬态反射率。2.根据权利要求1所述的超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，其特征在于，所述泵浦光光路具体包括：光学斩波器、λ/2波片、第一反射镜、倍频晶体和第一聚焦透镜；其中，所述第一脉冲激光依次经过所述光学斩波器、所述λ/2波片、所述第一反射镜和所述倍频晶体，得到所述泵浦光；所述第一聚焦透镜用于将所述泵浦光进行会聚，并使会聚后的所述泵浦光垂直照射所述待成像样品。3.根据权利要求1所述的超快时间分辨瞬态反射光谱成像系统，其特征在于，所述探测光光路具体包括：延时反射镜组、第二反射镜、第二聚焦透镜、CaF2样品和第三聚焦透镜；所述第二脉冲激光经过所述延时反射镜组，得到延迟处理后的所述第二脉冲激光；延迟处理后的所述第二脉冲激光依次经过所述第二反射镜、所述第二聚焦透镜和所述CaF2样品，得到所述连续白光，将所述连续白光作为探测光；所述第三聚焦透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海云，姜聪颖，聂需辰，张秀，赵时中，赵权平，刘世炳，宋海英，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11