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泵浦-探測光譜

簡介：

泵浦-探測（pump-probe）是一種利用短激光脈沖測量超快現象的技術。當泵浦光照射在樣品上時，可以激發出各種各樣的物理現象，例如電子激發。隨后，經過一個由光學延時線控制的時間延遲后，一束探測光打到泵浦光作用的樣品上，此時樣品的透射率以及反射率變化都可以被測量出來。我們通過觀察時域中的探測光信號來獲取被激發樣品在衰減過程中的動力學信息。

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應用說明測量策略產品優勢相關產品

應用說明

相關產品： UHF-BOX, UHFLI, HF2LI, MFLI

泵浦-探測技術的一大特點就是時域光譜的時間分辨率取決于激光脈沖的長度而并非光電探測器或者電信號采集裝置的帶寬。有很多研究超快現象的技術都是基于泵浦-探測的方式，例如太赫茲時域光譜和拉曼光譜。

測量策略

脈沖激光器的重復頻率通常在幾千赫茲到幾百兆赫茲之間。由于單個脈沖的信噪比（SNR）往往不理想，因此需要靈敏的測量電路以及大量的平均來優化信號。兩種最常用的方法是：

━ 將快速光電探測器與 boxcar 平均器結合。這種方法可以測量低占空比的信號，并且將信號中只有噪聲的時段排除在外。此方法能得到最佳的信噪比，但是對于測量電子電路的要求也最高。

━ 選擇合適的光電探測器測量帶寬，從而使光電探測器的響應時間接近脈沖重復的周期，并接近正弦。這種測量方法需要依賴鎖相放大器，它易于實施并且信號中的非調制噪聲可以被有效地濾除。

產品優勢

UHFLI 600 MHz 鎖相放大器

━ 2個獨立鎖相單元，每個鎖相單元配置 4 個獨立諧波檢測模塊

━ DC - 600 MHz 頻率范圍，12 位高分辨率 65k 采樣點示波器

━ 30 ns 的短解調時間常數，解調帶寬超過 5 MHz

━ API 支持 Python, MATLAB, LabVIEW, C, .NET

MFLI 500 kHz / 5 MHz 鎖相放大器

━ DC - 500kHz/5MHz，60 MSa/秒，16 位

━ 平穩且超低的輸入電壓噪聲：< 2.5 nV/√Hz (> 1kHz)

━ 時間常數：337 ns - 83 s

━ API 支持 Python, MATLAB, LabVIEW, C, .NET

選擇蘇黎世儀器（Zurich Instruments）的優勢

━ 使用 Zurich Instruments 的產品，上述兩種策略都可以實施。事實上，在UHFLI上這兩種策略可以同時使用并且直接比較。對于低重復頻率并且預算有限的情況，HF2LI 或者 MFLI 是能夠很好替代 UHFLI 的儀器。

━ UHF-BOX 選件是針對調制信號的 boxcar 平均器。它可以消除所有來自激光器的非調制噪聲。

━ UHF-BOX 選件采集數據時沒有死區時間，這樣可以最大限度縮短測量時長。

━ 使用周期波形分析儀，您可以利用圖形化界面中呈現的平均后的信號來確定 boxcar 的采集窗口。

如果您的實驗裝置可以避免接收兩個時域上連續的泵浦脈沖，boxcar 平均器支持背景抑制。可以用其中一個 boxcar 專門測量有效信號部分，與另一個專門測量背景噪聲以及直流偏置的 boxcar 的數據進行相減。

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