[发明专利]非共线的红外和频光谱的时间分辨泵浦-探测装置及方法

权利要求书

1.非共线的红外和频光谱的时间分辨泵浦-探测装置，其特征在于，包括第一分束器(1)、BBO晶体(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第四反射镜(6)、第五反射镜(9)、第六反射镜(10)、第七反射镜(11)、第八反射镜(14)、第九反射镜(20)、第十反射镜(21)、第一电机可调反射镜(7)、第二分束器(8)、第二电机可调反射镜(12)、第一二相色镜(13)、相位调节器(15)、第三电机可调反射镜(16)、第二二相色镜(17)、凸透镜(18)、第三分束器(19)、第一滤光器(22)、第二滤光器(23)；

入射激光经过第一分束器(1)后被分为泵浦和探测两束脉冲，泵浦经过BBO晶体(2)二倍频后经过第一反射镜(3)、第二反射镜(5)、第四反射镜(6)，进入第一电机可调反射镜(7)；探测光经过第二分束器(8)后被分为探测光1和探测光2；探测光1经由第五反射镜(9)、第六反射镜(10)、第七反射镜(11)和第二电机可调反射镜(12)进入第一二相色镜(13)；探测光2经由反射镜(14)进入TOPAS转变为中红外连续谱，再经过相位调节器(15)由第三电机可调反射镜(16)进入第一二相色镜(13)与探测光1共线汇合，再由第二二相色镜(17)与泵浦光共线汇合；汇合后的光经由第三分束器(19)被分成两束，一束被CCD相机(18)采集送入计算机；另一束经由反射镜(20)进入样品表面，由样品表面反射的探测信号经由反射镜(21)再通过第一滤光器(22)滤去低频信号和第二滤光器(23)滤去800nm的信号，最后进入光栅光谱仪探测，探测所得光谱进行电脑的数据处理分析呈现进行和频光谱分析，提取光谱的振幅和相位信息。

2.一种基于红外和频光谱测量的表面吸附特性的探测方法，其特征在于，应用权利要求1所述装置进行探测，所涉及的主要过程：

激光器出射光经过分束器后分为泵浦和探测脉冲，探测光经过另外一分束器再分成两束激光，其中一束探测光，经过光参量放大器调制输出中红外连续频率而后经过楔形玻璃对相位进行微调；另一束探测光，经过延迟后通过二相色镜与第一束探测光汇聚；泵浦脉冲经过BBO晶体倍频再通过延时调节经二相色镜与探测光合成一束，再经过聚焦入射样品表面，经样品反射的探测脉冲进入光谱仪；其中泵浦光和第二束探测光光路中的镜架安装在上述电动位移台上，用于调节两束光到达样品处的时间延迟。

3.根据权利要求1所述的非共线的红外和频光谱的时间分辨泵浦-探测方法，其特征在于，还包括过程监控：利用CCD相机采集三束脉冲在焦点处光斑信号并送入计算机，用于在测量过程中实时地监测两束脉冲的时间和空间重合，确保实验的稳定性和结果的可靠性。