一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统及方法技术方案

技术编号:45873129 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-19 11:30
本发明专利技术公开了一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,包括连续激光器,连续激光器输出的连续激光与超短飞秒激光脉冲发生装置输出的飞秒激光脉冲进行合束再分束后分别进行调制以及延时,得到多维相干飞秒激光脉冲序列用于激发样品产生的荧光信号并转换为第一电信号,得到的携带不同调制频率的连续激光转换为第二电信号;以多路调制信号混频得到的总混频信号作为参考,对第二电信号进行解调,同时以第二电信号对第一电信号解调。本发明专利技术还公开了一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样方法,利用半波采样法精确标定光学时间延迟从而得到复相位多维相干光谱。本发明专利技术采样步长突破传统步进采集最小采样步长限制,显著提升采样带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多维相干光谱,具体涉及一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,还涉及一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样方法。


技术介绍

1、多维相干光谱技术是一种基于量子相干原理的非线性超快光谱技术。自1993年tanimura和mukamel首次将微波波段的二维核磁共振谱概念推广至光学波段以来,多维相干光谱技术已成为研究物质微观结构和动力学过程的重要工具。该技术利用嵌套的光学干涉仪产生光学时间延迟精确可控的飞秒激光脉冲序列,通过操控该脉冲序列按照一定时序依次与物质相互作用,激发其三阶非线性极化,并采集相应光学时间延迟下的极化辐射光信号,构建时域多维光谱数据矩阵,随后经过多维傅里叶变换,得到频域多维相干光谱。相较于一维光谱技术,多维相干光谱可以将重叠拥挤的一维光谱展开至多个维度,有利于分辨均匀展宽与非均匀展宽、探测多体关联、解耦量子态相干耦合、追踪量子激发路径等复杂过程,这些技术特点使其在单原子分子、量子点(阱)、新型半导体二维材料、化学和生物大分子等领域受到广泛关注。

2、实现多维相干光谱的关键之一在于维持长时间高相位稳定。与一维光谱相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,包括连续激光器(101),连续激光器(101)输出的连续激光与超短飞秒激光脉冲发生装置输出的超短飞秒激光脉冲进行合束再分束,得到四路准直光,各准直光分别通过对应的声光调制单元以及光学延迟线,产生对应的调制准直光,每个声光调制单元由对应的一路调制信号驱动,所有调制信号均由直接数字频率合成信号发生器(220)输出;

2.根据权利要求1所述一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,所述超短飞秒激光脉冲发生装置包括激光种子源(102),激光种子源(102)产生的种子激光经光学参量放大器(103)内非线性晶体参量...

【技术特征摘要】

1.一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,包括连续激光器(101),连续激光器(101)输出的连续激光与超短飞秒激光脉冲发生装置输出的超短飞秒激光脉冲进行合束再分束,得到四路准直光,各准直光分别通过对应的声光调制单元以及光学延迟线,产生对应的调制准直光,每个声光调制单元由对应的一路调制信号驱动,所有调制信号均由直接数字频率合成信号发生器(220)输出;

2.根据权利要求1所述一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,所述超短飞秒激光脉冲发生装置包括激光种子源(102),激光种子源(102)产生的种子激光经光学参量放大器(103)内非线性晶体参量放大后,产生与样品(216)的原子线跃迁共振的超短飞秒激光脉冲。

3.根据权利要求1所述一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,所述超短飞秒激光脉冲与连续激光这两束准直光在与水平面垂直的方向存在空间偏移。

4.根据权利要求1所述一种用于多维相干光谱的连续扫描半波采样系统,其特征在于,所述超短飞秒激光脉冲与连续激光经过第一分束镜(201)合束再分束得到第一合束光和第二合束光;第一合束光在第二分束镜(202)处分束为第一准直光与第二准直光;第二合...

【专利技术属性】
技术研发人员:余少刚陈彦佐耿乙峰许松坡左众刘阳妮华林强柳晓军
申请(专利权)人:中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
类型:发明
国别省市:

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