Ultrafast Transient Absorption Spectrometer-太阳能研究部

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Prof. Can Li

Prof. Can Li has been working on both fundamental and applied research in catalysis and making efforts to reveal the essential relationship between catalytic performance and catalyst structure, and try to understand catalysis at various ……

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Ultrafast Transient Absorption Spectrometer

发布人：管理员发布时间：2016年07月10日返回首页

　　
飞秒激光系统：输出的激光脉冲为水平偏振光，脉宽～100fs，单脉冲最大能量约为1mJ
测试超快瞬态吸收光谱：泵浦光：240nm-2280nm 探测光：400nm-1600nm 时间分辨率：100 fs-ns

超快瞬态吸收光谱是以透射式泵浦-探测技术为基础的用于探测光吸收变化的超快光谱技术，其时间分辨尺度可达到飞秒量级。其基本原理是，将输出的超短激光脉冲按一定的光强比（通常为10:1）分成两束，较强的光束（pump beam）用来激发样品，使得样品的光学性质（如反射率、吸收率和光经过样品后的色散强度）发生变化，然后用另一束较弱的光束（probe beam）来进行探测这种变化。

其整个光路如下所述: 用激光振荡级（Spectra-Physics， Mai Tai）输出一束中心波长800nm，脉宽小于100fs的飞秒激光脉冲，功率一般在几十到几百毫瓦，重复频率在80-100MHz左右，激光脉冲能量仅有几十个皮焦到几个纳焦，再采用脉冲放大系统（MPA 50）对从振荡级输出的飞秒激光脉冲进行放大。从振荡级输出的锁模脉冲首先经过一个能提供较大色散的脉冲展宽器，将fs脉冲展宽103-105倍达到ps甚至ns量级，形成具有强烈啁啾的长光脉冲，这时，激光脉冲峰值功率已大大降低，然后进入激光放大器，从激光放大介质抽取足够的能量后，再经过一个能提供与脉冲展宽器相反色散量的脉冲压缩器使其恢复到原来的飞秒量级。放大后的飞秒激光脉冲经过分束器（Beam Splitter）分成具有不同光强比的两束，一束经过光学参量放大器（Optical Parametric Amplifier,简称OPA,CDP2017）对信号光进行放大，得到的信号光和闲频光可以通过β-BaB2O4（BBO）晶体进行差频或者和频，最后再通过BBO倍频晶体得到实验需要波长的泵浦光（240nm-2280nm）；另一束经过时间延迟系统后，通过CaF2片或Ti蓝宝石晶体产生白光超连续谱，用作探测光（400nm-1600nm），这里的探测光又分成两束—信号光（Signal）和参比光（Reference），最后由探测器（CDP2022i）将采集到的光学信息转化为图像信息。