时间分辨光谱快速测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种时间分辨光谱快速测量系统及方法，所述系统包括：脉冲激光模块、样品台模块、控制电脑模块、探测器模块、光谱仪模块和多路延时模块，其中多路延时模块，用于将样品台模块中的样品产生的信号光分束，形成多个光路；在每个光路中添加不同光程，以延长样品产生的信号光到达探测器的时间；通过使每个光路中的信号光到达探测器的时间不同，以实现多路延时。本发明专利技术通过在系统中设置多路延时模块，能够并行测量多个延时窗口的光谱，提高了时间分辨光谱的测量速度，同时降低了测量误差。差。差。

【技术实现步骤摘要】
时间分辨光谱快速测量系统及方法


[0001]本专利技术涉及时间分辨光谱测量领域，特别是涉及一种时间分辨光谱快速测量系统及方法。

技术介绍

[0002]光谱学是通过物质与电磁波之间的相互作用来研究其性质的一种方法，它既是一种通用的基础科学研究方法，也是一种实用的应用工具，广泛应用于环境检测、工业检验、临床医学、对地探测等诸多领域。为了研究物质的动态过程，采用脉冲激光器，可以获得时间分辨光谱。时间分辨光谱在许多应用中非常重要，例如，时间分辨荧光光谱，可以计算物质的荧光寿命；时间分辨拉曼光谱是一种抑制荧光的有效技术。
[0003]实现时间分辨光谱的技术主要有门控（gating）和时间相关单光子计数（time
‑
correlated single photon counting, TCSPC）。门控技术的实现方式有：光学形式，如克尔盒（Kerrcell），普克尔斯盒（Pockels cells）等光学开关；电学形式，通过向探测器输入门控电信号实现选通信号光。TCSPC技术测量光子探测事件和激光同步脉冲之间的时间差，从连续的激发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间分辨光谱快速测量系统，其特征在于，所述系统包括：脉冲激光模块，用于发射脉冲激光；样品台模块，用于将所述脉冲激光聚焦于样品，然后收集样品产生的信号光，并过滤掉激发光；多路延时模块，用于将样品产生的信号光分束，形成多个光路；在每个光路中添加不同光程，以延长样品产生的信号光到达探测器模块的时间；通过使每个光路中的信号光到达探测器模块的时间不同，以实现多路延时；光谱仪模块，用于将每个光路中不同波长的信号光在空间上区分出来；探测器模块，用于并行探测在空间上区分出来的多个光路的信号光；控制电脑模块，用于对探测出的多个光路的信号光进行采集、存储和处理，以获得时间分辨光谱；所述控制电脑模块通过数据线与所述探测器模块连接。2.根据权利要求1所述的时间分辨光谱快速测量系统，其特征在于，所述脉冲激光的性能指标为：波长范围为200~3000nm，线宽范围为0.001~10000cm
‑1，脉冲宽度范围为10fs~100ns，重复频率范围为0.1Hz~1GHz，平均功率范围为1
µ
W~100W。3.根据权利要求1所述的时间分辨光谱快速测量系统，其特征在于，在光路中添加光程，包括但不限于采用光纤延时或自由空间光延迟；信号光分束的方式，包括但不限于采用光纤分束器或波分复用器。4.根据权利要求1所述的时间分辨光谱快速测量系统，其特征在于，样品产生的信号光到达探测器的时间延长范围为1ps~1ms。5.根据权利要求1~4任一项所述的时间分辨光谱快速测量系统，其特征在于，若所述脉冲激光带有输出同步电信号功能，则同步电信号直接触发探测器；否则，将激光束分成两束，其中一束激光经光电探测器生成同步电信号用于时间同步，另一束用作样品激发。6.一种时间分辨光谱快速测量方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振友，王碧霄，郭梦瑶，方广有，
申请(专利权)人：广东大湾区空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：