我国*飞秒时间分辨近场光学系统成功实现

我国*飞秒时间分辨近场光学系统成功实现

 近年来，随着飞秒脉冲激光技术的发展，飞秒时间分辨光谱技术在纳米材料的载流子弛豫动力学、化学反应动力学、光合作用超快过程等研究领域得到了广泛应用。其中很多研究对象的超快动力学性质具有高度空间依赖性，如纳米材料、量子线、量子点以及光合系统捕光色素复合物等。由于普通的远场飞秒光谱技术受到衍射极限的限制，无法对纳米结构的非均一性所造成的精细结构加以分析，因此有必要在突破光学衍射极限的尺度上进行探测，而近年来发展的扫描近场光学显微镜（SNOM）可以满足上述这一要求。

　　北京大学物理学院张家森教授 等人在今年6月出版的《物理学报》上，发表了题为“飞秒时间分辨近场光学系统实现及其应用”的论文。这是国内*实现飞秒光脉冲和近场光学显微镜相结合，成功实现了三维空间加一维时间的四维高分辨光谱，从而为研究介观尺度下的超快物理过程提供了有力的工具。

　　该论文作者在实验技术和方法上具有创新性，他们实现飞秒光脉冲和近场光学显微镜相结合，成功实现了飞秒时间分辨近场光学系统。该系统通过高频声光调制和差频锁相探测，提高了信噪比并消除了抽运、探测光本底信号，从而在收集模式下测得了飞秒时间分辨的透射光微弱信号变化。同时获得了80nm的空间分辨和小于200fs的时间分辨测量。利用该实验系统，研究了金纳米结构的热电子弛豫动力学过程，观察到了不同位置间热电子弛豫动力学的差异。