基于中紅外量子級聯(lián)激光器的pump-probe光路及熔融研究.pdf

1、熔融是一種從有序到無序的熱力學(xué)相轉(zhuǎn)變,在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用;由于其影響因素多、內(nèi)部轉(zhuǎn)變機(jī)理復(fù)雜,熔融一直以來都是科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。中紅外量子級聯(lián)激光器是一種新型半導(dǎo)體激光器,具有可調(diào)范圍寬、線寬窄、功率高、偏振性高、分辨率高等特點(diǎn),為在線研究熔融提供了可能。
　　基于兩臺(tái)量子激光器組成的共振加熱pump-probe光路,一束激光作為pump光,對應(yīng)樣品基團(tuán)的強(qiáng)吸收峰,通過共振吸收產(chǎn)生的熱效應(yīng)快速誘導(dǎo)熔融;另一束激光作為p

2、robe光,對應(yīng)樣品特征吸收峰,通過紅外吸收的變化反映結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。該pump-probe光路最高可實(shí)現(xiàn)納秒級別的時(shí)間分辨,兩束光均能作為探測光反映樣品的熔融程度,從而實(shí)現(xiàn)在線跟蹤結(jié)構(gòu)變化,這也是該光路的突出優(yōu)點(diǎn)。
　　利用搭建的光路,以聚丁烯-1(iPB-1)球晶為實(shí)驗(yàn)樣品,根據(jù)紅外二向色性原理,證明了利用共振加熱對球晶進(jìn)行熔融雕刻是可行的,為快速熔融過程的原位在線研究提供了新的方法,為晶體等聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)調(diào)控提供了新的研究途徑。