[发明专利]一种可见激发-宽带红外探测超快光谱装置

说明书

本发明涉及一种可见激发‑宽带红外探测光谱装置，飞秒激光器输出的飞秒激光经过平面反射镜和第一电动平移台发射到红外连续白光产生装置，红外连续白光产生装置用于产生带宽覆盖的红外连续白光信号同时残留可见光信号，红外连续白光产生装置将出射的光信号发射到锗片，经锗片透射的红外连续白光信号为探测光，经锗片反射的可见光信号经斩波器发射带通滤光片，经带通滤波片出射的光信号作为激发光，激发光经第二电动平移台和平面反射镜与探测光一起经其中一抛物镜聚焦待测样品，经待测样品出射的光信号经另一抛物镜出射后进入光谱仪，光谱仪将待测样品的红外光谱信号发射到MCT红外阵列检测器进行检测。

技术领域

本发明是关于一种可见激发-宽带红外探测超快光谱装置，涉及光学探测技术领域。

背景技术

飞秒可见泵浦-红外探测技术在研究激发态分子动力学方面具有重要应用，有助于认识如感光蛋白、DNA以及光催化剂等一些重要的生物和化学体系处于光激发态时的电子转移及其伴随的结构动力学过程。这类光谱仪主要由可见泵浦光源和红外探测光源构成。

现有技术的可见泵浦光源一般通过非共线可见光参量放大装置获取，红外探测光源主要通过近红外光参量放大装置结合差频产生装置获得。但是，由后者得到的中红外光源的光谱频宽一般只有200～300cm^-1的半峰宽。因此，它能够同时探测的红外振动模式非常有限。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑且能够获取丰富激发态分子结构信息的可见激发-宽带红外探测超快光谱装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可见激发-宽带红外探测光谱装置，其特征在于，该光谱装置包括飞秒激光器、若干平面反射镜、第一电动平移台、第二电动平移台、红外连续白光产生装置、锗片、斩波器、带通滤波片、一对抛物镜、MCT红外阵列检测器、光谱仪和计算机；所述飞秒激光器输出的飞秒激光经过所述平面反射镜和第一电动平移台发射到所述红外连续白光产生装置，所述红外连续白光产生装置用于产生宽带覆盖的红外连续白光信号同时残留可见光信号，所述红外连续白光产生装置将出射的光信号发射到所述锗片，经所述锗片透射的红外连续白光信号为探测光，经所述锗片反射的可见光信号经所述斩波器发射所述带通滤光片，经所述带通滤波片出射的光信号作为激发光，激发光经所述第二电动平移台和平面反射镜与探测光一起经其中一所述抛物镜聚焦待测样品，经所述待测样品出射的光信号经另一所述抛物镜出射后进入所述光谱仪，所述光谱仪将待测样品的红外光谱信号发射到所述MCT红外阵列检测器进行检测；所述计算机连接第一电动平移台、第二电动平移台、斩波器和MCT红外阵列检测器。

进一步地，所述红外连续白光产生装置包括I类型相位匹配的BaB₂O₄晶体、方解石晶体、双波片、三倍频BaB₂O₄晶体、两凹面镜和惰性气体池，其中，所述BaB₂O₄晶体、方解石晶体、双波片和三倍频BaB₂O₄晶体平行间隔设置；所述飞秒激光器输出的飞秒激光依次通过所述BaB₂O₄晶体、方解石晶体、双波片和三倍频BaB₂O₄晶体得到延迟时间可调、偏振相同的三束输出光，分别为飞秒激光的基频光、倍频光和三倍频光，三束输出光通过其中一所述凹面镜后在所述惰性气体池中聚焦成丝产生红外连续白光，所述红外连续白光经过另一所述凹面镜进行光束准直后发射到所述锗片，通过所述锗片分离出所需的红外连续白光和飞秒激光的基频光、倍频光和三倍频光。

进一步地，所述惰性气体采用氩气。