一种高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统，包括飞秒激光源、泵浦光参量放大器、超低频斩波器、超连续谱白光产生装置、光路调节组件、显微测试和成像模块、功率监测模块、光谱仪和计算机；飞秒激光源用于产生参量恒定的飞秒激光脉冲序列，经过第一分束器后分为泵浦光路和探测光路；泵浦光参量放大器用于产生具有特定参量的飞秒激光，超低频斩波器用于泵浦光在光路中的周期性开关；超连续谱白光产生装置用于将探测光转变为具有从可见到近红外宽谱特性的激光；光路调节组件用于调整引导激光在光路中的行进路线，并完成对激光的分束与合束操作等。本实用新型专利技术具有高灵敏度和高信噪比、宽光谱、结构紧凑、微区成像等优点。像等优点。像等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统


[0001]本技术涉及超快光谱
，更具体地说，特别涉及一种高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统。

技术介绍

[0002]超快光谱技术中的瞬态吸收光谱测试除了具备光学手段的高效无损等优势外，还凭借超高的时间分辨率成为了研究材料微观机理及动力学过程的重要手段。在二维半导体材料的研究中，若需采用反射式光路，由于微米量级的小尺寸和空间分辨的因素，一方面，待测材料的反射回光强度相比大片材料的非微区光路情况存在较大损失，另一方面，减小的显微聚焦光斑尺寸对应了更小的探测区域，使得瞬态吸收信号(正比于有无泵浦光情况下探测光的差分光谱)更为微弱。特别地，对于一些光热稳定型较差的材料，需要进一步减弱入射激光的强度，而低功率的泵浦探测也恰好降低了载流子浓度和载流子
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载流子相互作用水平，利于获得真实的载流子弛豫信息。
[0003]因此，对于上述的二维材料测试应用场景来说，在信号采集环节应采用高灵敏度的面阵电荷耦合器件(CCD)光谱仪。面阵CCD虽然拥有远超金属氧化物半导体(MOS)传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统，其特征在于：包括飞秒激光源、泵浦光参量放大器、超低频斩波器、超连续谱白光产生装置、光路调节组件、显微测试和成像模块、功率监测模块、光谱仪和计算机；所述飞秒激光源用于产生参量恒定的飞秒激光脉冲序列，经过第一分束器后分为泵浦光路和探测光路；所述泵浦光参量放大器和超低频斩波器依次设于泵浦光路上，所述泵浦光参量放大器用于产生具有特定参量的飞秒激光，所述超低频斩波器用于泵浦光在光路中的周期性开关；所述超连续谱白光产生装置设于探测光路上且用于将探测光转变为具有从可见到近红外宽谱特性的激光；所述光路调节组件用于调整引导激光在光路中的行进路线，并完成对激光的分束与合束操作；所述功率监测模块用于泵浦光的功率监测以判断泵浦光在低频斩波器调制下的开关状态；所述显微测试和成像模块用于待测样品放置、激光的聚焦入射和微区成像；所述光谱仪用于探测光的参考光和待测样品反射回光的光信号收集、分光和谱强度分析；所述计算机用于测量系统的仪器通信控制、自动化测量和数据处理。2.根据权利要求1所述的高灵敏度和高信噪比的瞬态吸收光谱测量系统，其特征在于，所述光路调节组件包括第一分束器、第二分束器、第三分束器、第四分束器、光程调节器、合束器、第五分束器、可移除合束器、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述第一分束器设于飞秒激光源的一端，所述第二分束器将经过超低频斩波器调制后的泵浦光分为两路，一路泵浦光通过第一反射镜和合束器的反射后用于待测样品的泵浦，另一路泵浦光进入功率监测模块，所述第三分束器设于超连续谱白光产生装置的另一侧，第三分束器用于将探测光经过超连续白光产生装置后形成超连续光脉冲分为两路，一路探测光进入光谱仪作为探测光的参考光，另一路探测光经过光程调节器后获得探测脉冲序列相对于泵浦脉冲序列的延迟，再经过第二反射镜的反射、...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦可，刘祺瑞，江天，郝昊，唐宇翔，李思维，程湘爱，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：