CN103018214A - 一种反射式光路瞬态吸收光谱仪 - Google Patents
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Abstract
一种反射式光路瞬态吸收光谱仪,主要由光源、光学延迟线、样品架、透镜、反射镜、光阑、滤光片以及探测器等光学元器件组成。相比于传统的透射式光路瞬态吸收光谱仪,该仪器可实现对粉末、非透明薄膜等样品的瞬态吸收光谱测试。
Description
技术领域
本发明属于光谱辐射测试领域,具体涉及一种反射式光路瞬态吸收光谱仪。
背景技术
瞬态吸收光谱仪是一种重要的科学仪器,在物理、化学、材料、生物和医学等领域均有着重要的应用,如(1)重元素光物理和光化学;(2)激发态物理、晶格弛豫动力学和化学反应动力学等;(3)光伏器件研发、发光和显示材料研发、纳米材料研发、生物医学诊断及检测等。常规透射式光路瞬态吸收光谱仪的基本结构如图1所示,泵浦激光入射到样品上将样品从基态激发到激发态,而探测光束通过光学延迟后入射到宝石晶体上产生白光,该束白光与泵浦光入射到样品上的同一位置,通过控制探测光束相对泵浦光束的延迟时间,就可以监控样品的吸收光谱随着延迟时间的变化,从而最终获得样品的激发态弛豫信息,瞬态吸收的技术优点在于即使样品不发光,也可以对其激发态动力学进行研究。
目前商品化的瞬态吸收谱仪通常采用图1所示的透射式光路,也就是说光谱仪探测到的是透过样品后的探测光,因此只能对溶液、单晶等透明样品进行测试,而对于固体粉末,非透明的薄膜等样品则无法测试,严重制约了仪器的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反射式光路瞬态吸收光谱仪,该仪器可对粉末、非透明薄膜等样品的瞬态吸收光谱进行测试,从而有效弥补传统的透射式光路瞬态吸收光谱仪的不足。
本发明涉及的反射式光路瞬态吸收光谱仪主要由光源、光学延迟线、样品架、透镜、反射镜、光阑、滤光片以及探测器等光学元器件组成,图2为该光谱仪的结构示意图。其中泵浦光为纳秒、皮秒以及飞秒等脉冲激光,探测光则为相应的纳秒、皮秒以及飞秒等白光光源。分光片5的作用是将探测光分出一束进入到探测器,另一束则入射在待测样品上,且与泵浦光斑重合。散射的探测光通过透镜9和10收集,通过光阑12后汇聚并进入到探测器,通过控制光阑的大小,可以有效地避免杂散光的影响。在探测器前面加有合适的滤光片13以过滤泵浦激光。根据该结构,探测器可以是光纤耦合的CCD图像传感器或CMOS图像传感器。
附图说明
图1为常规透射式光路瞬态吸收谱仪的结构示意图
图2为本发明的一种反射式光路瞬态吸收光谱仪结构示意图
附图标记:
1-泵浦光 2-探测光 3-光学延迟线 4-宝石晶体 5-分束片
6-反射镜 7-探测器 8-样品 9-透镜 10-透镜
11-透镜 12-光阑 13-滤光片
具体实施方式
如图2所示,泵浦光源采用飞秒激光系统,该系统由激光振荡器,激光放大器以及光参量放大器组成。激光振荡器输出的种子激光经放大器放大后输出波长为800nm,重频为1000Hz,脉宽小于120fs的激光。该束激光经过分束镜后一束入射到宝石晶体上产生白光作为图2中的探测光2;另一束则经过光参量放大器后产生240-2600nm的连续可调谐飞秒激光作为图2中的泵浦光1。泵浦光经过一个反射镜后直接入射到样品上,用于将样品从基态激发到激发态;而探测光则经过光学延迟线后被分束片5分成两束,反射束直接进入到一个光纤耦合CCD探测器,该探测器用于记录下探测光入射到样品前的光谱分布。而透过分束片的另一束则经反射镜后入射到样品上,且与泵浦光束重合(一般探测光束的光斑直径略小于泵浦光束的光斑直径)。散射的探测光则通过透镜9和10(两者直径为50mm,焦距为70mm)收集,光阑12位于透镜10的焦点附近,通过调整光阑的大小可以有效抑制杂散光。在透镜11(直径50mm,焦距为70mm)的焦距前放置有滤光片13,用于过滤泵浦光。探测器的光纤头位于透镜9的焦点上,用于记录探测光经过样品吸收后的光谱分布。通过比较两个探测器所得光谱的差异,即可得到样品的瞬态吸收信息。
需要说明的是,本发明属于一种组合发明,是一种在技术应用上具有创新性的发明,其中所涉及的光源,探测器等都属于已有技术并且有多种形式的应用,在此不对其细部特征作进一步描述。此外,实施例中所描述的具体部件型号、特征等仅是为了更好说明本项发明,实际在组成,构造和使用的某些细节上会有所变化,包括部件的组合和组配,这些变形和应用都应当属于本发明的范围。
Claims (3)
1.一种反射式光路瞬态吸收光谱仪,主要由光源、光学延迟线、样品架、透镜、反射镜、光阑、滤光片以及探测器等光学元器件组成,可实现对粉末、非透明薄膜等样品的瞬态吸收光谱测试。
2.按权利要求1所述的反射式光路瞬态吸收光谱仪,其特征在于:采用透镜或透镜组来收集待测样品表面的散射光。
3.按权利要求2所述的反射式光路瞬态吸收光谱仪,其特征在于:采用光阑抑制样品表面的杂散光。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103868595A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-18 | 湖南大学 | 一种空间分离的泵浦-探测瞬态吸收光谱仪及实现方法 |
CN104422519A (zh) * | 2013-09-02 | 2015-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种模块化飞秒时间分辨瞬态吸收和荧光亏蚀二合一光谱仪 |
CN108827914A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-16 | 天津大学 | 太赫兹瞬态吸收光谱探测系统及载流子寿命测量方法 |
CN110031102A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-19 | 南京大学 | 一种高速光谱仪 |
CN112229804A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-01-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 具有温场调控功能的非共轴透射式超快瞬态吸收系统和测量方法 |
US11193825B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-12-07 | The Penn State Research Foundation | Short pulsewidth high repetition rate nanosecond transient absorption spectrometer |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2760525Y (zh) * | 2004-12-31 | 2006-02-22 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种可提供双光程的光延时装置 |
US20060231762A1 (en) * | 2003-05-29 | 2006-10-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Reflection type terahertz spectrometer and spectrometric method |
CN101082537A (zh) * | 2007-07-12 | 2007-12-05 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种测量光学薄膜吸收损耗的方法 |
-
2011
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060231762A1 (en) * | 2003-05-29 | 2006-10-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Reflection type terahertz spectrometer and spectrometric method |
CN2760525Y (zh) * | 2004-12-31 | 2006-02-22 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种可提供双光程的光延时装置 |
CN101082537A (zh) * | 2007-07-12 | 2007-12-05 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种测量光学薄膜吸收损耗的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
祝捷等: "飞秒激光泵浦-探测热反射系统的建立与调试", 《工程热物理学报》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104422519A (zh) * | 2013-09-02 | 2015-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种模块化飞秒时间分辨瞬态吸收和荧光亏蚀二合一光谱仪 |
CN104422519B (zh) * | 2013-09-02 | 2017-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种模块化飞秒时间分辨瞬态吸收和荧光亏蚀二合一光谱仪 |
CN103868595A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-18 | 湖南大学 | 一种空间分离的泵浦-探测瞬态吸收光谱仪及实现方法 |
CN103868595B (zh) * | 2014-03-06 | 2016-03-02 | 湖南大学 | 一种空间分离的泵浦-探测瞬态吸收光谱仪及实现方法 |
US11193825B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-12-07 | The Penn State Research Foundation | Short pulsewidth high repetition rate nanosecond transient absorption spectrometer |
CN108827914A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-16 | 天津大学 | 太赫兹瞬态吸收光谱探测系统及载流子寿命测量方法 |
CN110031102A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-19 | 南京大学 | 一种高速光谱仪 |
CN112229804A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-01-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 具有温场调控功能的非共轴透射式超快瞬态吸收系统和测量方法 |
CN112229804B (zh) * | 2020-09-17 | 2021-07-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 具有温场调控功能的非共轴透射式超快瞬态吸收系统和测量方法 |
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