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光化学与光物理测试平台简介

导读: 随着光电子技术的发展和应用的日益广泛,人们对光电子功能材料提出了更高、更新的要求。

  随着光电子技术的发展和应用的日益广泛,人们对光电子功能材料提出了更高、更新的要求。例如,以人工晶体为核心部件的更高功率、更宽调谐全固态激光器的研制,深紫外、中远红外激光和非线性光学晶体材料的研制,以及用于生物标记和荧光探针的纳米光电子材料和器件的研制等均为近年来光电子材料和器件的重大研究方向,它们在军事、科技、医疗、工业等领域将得到广泛应用,具有极好的产业化前景。我国在光电子材料研究队伍日益壮大,研究范围已从世界领先的激光和非线性光学晶体拓展到半导体、玻璃、陶瓷、薄膜、聚合物、纳米器件以及分子器件等其它光电子材料。以纳米光电子学为例,许多新颖的光学性能和物理效应都要求在很低温度(如<4K)下观察,由量子限域效应导致的一些精细谱线分裂或振动光谱需要高分辨的单色仪和窄线宽的激发激光来探测等等。目前,商品化、一体化的激光或荧光光谱仪的分辨率和扩展性受到严重限制,无法满足上述时域、频域和空间高分辨以及低温(3-4K) 测试的高端需求。

  2009年,福建物构所批准在高分辨激光光谱实验室基础上研制综合性能指标国际先进的光化学与光物理测试平台(含面积~120 m2千级超净实验室)。主要用于材料的光化学和光物理性能测试,研究超快和高分辨光-光转换、光电转换、激发与吸收的快速弛豫等物化机制,低温光谱以及原位微区光谱检测等。它主要包括激光光源模块(共享)、低温高分辨(频域)激光光谱模块、超快(时域)激光光谱模块、共焦荧光/显微拉曼光学模块,以及红外激光和非线性光学性能测试模块等。系统配置了飞秒、皮秒和纳秒脉冲激光光源和连续氙灯光源,波长从紫外到近红外连续可调,实现不同模块中光源共享,具有很好的扩展性。另外仪器联用还大大拓展了系统的应用和测试领域。2010年1月已初步完成全部系统和模块的设计、集成、组装和调试,并投入运行和提供开放测试。

  一、测试平台总体布局

光化学与光物理测试平台模块布局图

图1 光化学与光物理测试平台模块布局图

  二、测试平台整体架构

  (1)光源模块:飞秒、皮秒和纳秒脉冲激光光源和连续氙灯光源,波长从紫外到中红外连续可调,实现不同模块的光源共享,满足光电材料领域化学、物理、生物等多学科领域的测试要求。

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