[发明专利]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

摘要

本发明涉及时间分辨光谱测量仪器，具体说的是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，包括仪器光学平板，由平面反射镜、凸透镜、光阑、滤光片、时间延迟线、非线性光学晶体、样品系统组成的泵浦光路系统和探测光路系统，以及光谱检测系统。本光谱仪器利用光学平板做底板及各种光学元器件，实现了该仪器的模块化，仪器可以整体移动，并且将飞秒时间分辨瞬态吸收光谱仪和飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱仪合二为一，工作人员可以方便的调节，使之可以广泛地推广使用。

主权项

模块化飞秒时间分辨瞬态吸收和荧光亏蚀二合一光谱仪，包括光学平板（1），两个光源入口（2、8），泵浦光路系统，探测光路系统，光谱检测系统（45）；其特征在于：所述光谱仪中的所有光学元器件都置于光学平板（1）上；泵浦光路系统：第一光源入口（2）为泵浦光入口，泵浦光经过第一滤光片（3），被第一平面反射镜（4）和第二平面反射镜（5）反射后，被第一凸透镜（6）聚焦到样品池（7）上；探测光路系统：第二光源入口（8）为探测光入口，探测光通过第二滤光片（9），由第三平面反射镜（10）和第四平面反射镜（11）反射后，通过第一光阑（12）和第二光阑（13），进入光学延迟线的电控位移平台（14）和光反射器（15），由光学延迟线出来的探测光经过第五平面反射镜（16），由第三滤光片（17）调节光强，经过第六平面反射镜（18）反射通过第三光阑（19）后，由第二凸透镜（20）聚焦到非线性光学晶体（21）上，产生超连续的白光，此白光通过第三凸透镜（22）调节后变为平行光，所述平行光经过第七平面反射镜（23）的反射后，通过截止滤光片（24）滤去800nm附近波段的光后，通过宽带分束片（25）；由宽带分束片（25）反射的白光作为信号光，所述信号光通过第四光阑（26）和第五光阑（27），由第四凸透镜（28）聚焦到样品池（7）上，信号光与泵浦光在样品池（7）上实现空间交叉重合，此信号光通过样品池（7）后用第五凸透镜（29）变为平行光，所述平行光再通过第八平面反射镜（30）和第九平面反射镜（31），由第一消色差物镜（32）聚焦到第一光纤（34）上；由宽带分束片（25）透射过的白光作为参考光，通过第十平面反射镜（35）反射后，通过第六光阑（36）和 第七光阑（37），用第六凸透镜（38）聚焦到样品池（7）上，参考光与泵浦光在样品池（7）上空间不重合，参考光用第七凸透镜（39）调为平行光，通过第十一平面反射镜（40）和第十二平面反射镜（41），用第二消色差物镜（42）聚焦到第二光纤（44）上；第一光纤（34）和第二光纤（44）一起导入光谱检测系统（45），用于飞秒时间分辨瞬态吸收光谱测量；测量飞秒时间分辨瞬态吸收光谱时，泵浦光路系统中设置有第一斩波器（49）；光谱检测系统（45）包含有光栅光谱仪和光信号探测器，当光路由第一光纤（34）和第二光纤（44）导入时，采集信号为飞秒时间分辨瞬态吸收光谱；当由第八凸透镜（46）收集的荧光到达光谱检测系统（45）时，采集信号为飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱；所述光谱检测系统（45）的信号由计算机控制采集信号；移去探测光路中的第三光阑（19）、第二凸透镜（20）、非线性光学晶体（21）和第三凸透镜（22），更换宽带分束片（25）为第十三平面反射镜，样品池（7）的荧光用第八凸透镜（46）收集，通过第十四平面反射镜（47），由第九凸透镜（48）聚焦后进入光谱检测系统（45），用于飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱测量；测量飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱时，探测光路系统中设置有第二斩波器（50）。