泵浦-探測超快光譜中弱信號檢測方法研究.pdf

1、超快激光泵浦-探測技術(shù)是通過改變探測光脈沖與泵浦光脈沖到達(dá)樣品的時間間隔，在不同的探測光脈沖相對于泵浦光脈沖的延遲時間條件下，記錄探測光通過樣品后其光強(qiáng)度的變化情況，從而研究被激發(fā)的樣品的光學(xué)參量隨延遲時間變化的規(guī)律。超快時間分辨瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)則是一種常用的超快激光泵浦-探測技術(shù)，是對物質(zhì)激發(fā)態(tài)能量弛豫過程研究的有力工具。在傳統(tǒng)的超快激光泵浦-探測技術(shù)中，由于記錄的是在泵浦光作用前后樣品對探測光吸收的相對變化量，當(dāng)激光器輸出能量有起伏

2、時，相鄰探測的兩個信號光即有泵浦光作用和無泵浦光作用的信號光由于積分時間都比較長分別累加了上百個或者上千個激光脈沖，這樣就會有較大的由激光輸出隨機(jī)起伏而引起的背景差異。尤其是樣品對探測光吸收的吸光度變化相對比較小的時候，激光器能量輸出引起的信號起伏程度甚至比信號本身起伏程度都要明顯，這對實(shí)驗(yàn)信號的檢測以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性都會產(chǎn)生很大影響。
　　本文首先對傳統(tǒng)的超快時間分辨瞬態(tài)吸收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及瞬態(tài)吸收光譜進(jìn)行了介紹。結(jié)合超快時

3、間分辨瞬態(tài)吸收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理及激光器輸出能量的隨機(jī)起伏對實(shí)驗(yàn)誤差的來源進(jìn)行了分析。提出了一種新的泵浦-探測超快光譜弱信號檢測實(shí)驗(yàn)方案，對課題提出的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行理論模擬并與常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對比，來證實(shí)其可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的信噪比。
　　進(jìn)而，結(jié)合泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案及已有的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，搭建泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用其對類胡蘿卜素樣品進(jìn)行測量，測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，

4、來驗(yàn)證泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信噪比。
　　最后，利用搭建成功并調(diào)試完善的泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對瞬態(tài)吸收信號比較弱的量子點(diǎn)樣品進(jìn)行測量。檢驗(yàn)泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對弱信號物質(zhì)瞬態(tài)吸收光譜的測量效果。
　　本文對傳統(tǒng)超快時間分辨瞬態(tài)吸收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的誤差來源進(jìn)行了分析，提出了可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的泵浦-探測超快光譜弱信號檢測改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，并成功利用其對弱信號物質(zhì)的瞬