产品简介
超快泵浦探测系统（飞秒瞬态吸收）FemtoFly用于研究材料和工作态器件中的超快载流子动力学。系统可追踪激发态建立、能量转移、载流子冷却、俘获与早期复合过程。该设备是东谱科技开发的业内首款光电一体飞秒瞬态吸收光谱仪，包括光泵和电泵。系统具有全自动、智能化特征，配备自动光学延时线，软件成像调节spatial overlap，提供完善的数据分析软件。用于光化学、光物理、光催化等过程中的激发态寿命、能量转移、电子传递的表征。主要应用于探究发光材料、光伏材料、光催化材料以及能量上转换材料等的光物理、光化学过程。
产品特点
□ 业内首款光电一体（电泵浦+光泵浦）飞秒瞬态吸收光谱仪，主机集成自动光学延时线，软件成像调节spatial overlap，具备全自动、智能化特点，测试效率高；
□ 宽波长范围：350-750 nm，480-950 nm, 900-1600 nm, 1400-2000 nm，与激光器相关；
□ （PO/EO）飞秒瞬态吸收光谱；可选配泵浦探测纳秒TA；
□ Optical pump/electrical pump可选；
□ 分辨率：0.1mOD分辨率；部分波长及配置（高重频，与激光器、检测部件有关）可达到0.01mOD；
□ 同时支持光泵浦和电泵浦飞秒瞬态吸收，可从材料激发态研究延伸到器件工作态瞬态过程。
功能参数
□ 宽波长范围：350-750nm，480-950nm, 900-1600nm, 1400-2000nm，与激光器相关；
□ 光泵PO/电泵EO飞秒瞬态吸收光谱；
□ 可选配泵浦探测纳秒TA；
□ Optical pump/electrical pump可选 ；
□ 分辨率：0.1m OD分辨率；
□ 部分波长及配置（高重频，与激光器和检测部件有关）可达到0.01mOD。
应用场景
□ 用于光化学、光物理、光催化等过程中的激发态寿命、能量转移、电子传递的表征。
□ 主要应用于探究发光材料、光伏材料、光催化材料以及能量上转换材料等的光物理、光化学过程。
专业名词解析
泵浦-探测： 泵浦-探测是一类时间分辨实验方法：泵浦脉冲激发样品，延迟后的探测脉冲读取样品状态变化。扫描延迟时间可获得激发态、载流子和反应中间体的动力学；
瞬态吸收ΔOD： 瞬态吸收ΔOD表示激发前后样品光密度的变化。正负信号可能分别来自激发态吸收、基态漂白或受激发射，不能仅凭符号直接指定物种；
基态漂白GSB： 基态漂白（GSB）是激发后基态粒子数减少导致的吸收减弱信号。GSB常与稳态吸收峰相关，但可能与受激发射或其他瞬态信号重叠；
啁啾校正： 啁啾校正用于补偿宽带探测光不同波长到达样品时间不一致的问题。若不校正，超快动力学的时间零点和寿命拟合可能随波长产生系统偏差；
激发通量依赖： 激发通量依赖测试通过改变单位面积激发能量判断动力学是否受多体复合、激子湮灭或饱和影响。超快光谱结论应避免只基于单一高激发条件。
常见问题
FemtoFly是一款光泵浦与电泵浦一体化飞秒瞬态吸收光谱仪，用于研究材料和工作态器件中的超快载流子动力学。理解FemtoFly时，重点关注泵浦-探测、瞬态吸收ΔOD、基态漂白GSB、啁啾校正和激发通量依赖。不一定。负ΔOD还可能包含受激发射或多个信号重叠，需要结合稳态吸收、发射光谱、时间演化和激发通量依赖进行归属。
1. 问：FemtoFly是什么设备，核心测量或功能是什么？
答：FemtoFly是一款光泵浦与电泵浦一体化飞秒瞬态吸收光谱仪，用于研究材料和工作态器件中的超快载流子动力学。同时支持光泵浦和电泵浦飞秒瞬态吸收，可从材料激发态研究延伸到器件工作态瞬态过程。开展实验前，应先明确希望比较的指标、工作条件和数据输出，再据此设计FemtoFly的测量流程。
2. 问：泵浦-探测是什么？
答：泵浦-探测是一类时间分辨实验方法：泵浦脉冲激发样品，延迟后的探测脉冲读取样品状态变化。扫描延迟时间可获得激发态、载流子和反应中间体的动力学。
3. 问：如何正确理解瞬态吸收ΔOD，常见误区是什么？
答：瞬态吸收ΔOD表示激发前后样品光密度的变化。正负信号可能分别来自激发态吸收、基态漂白或受激发射，不能仅凭符号直接指定物种。常见误区是只比较最终数值，却忽略测试条件、校准状态或样品差异。使用FemtoFly进行跨样品比较时，应保证关键条件一致并报告不确定度。
4. 问：瞬态吸收光谱中负峰一定代表基态漂白吗？
答：不一定。负ΔOD还可能包含受激发射或多个信号重叠，需要结合稳态吸收、发射光谱、时间演化和激发通量依赖进行归属。
5. 问：FemtoFly测试中，哪些实验条件最影响结果？
答：瞬态吸收实验需记录泵浦波长、能量密度、光斑尺寸和样品状态。还应记录与瞬态吸收ΔOD和啁啾校正相关的设置，因为这些条件可能改变信号幅值、时间尺度、空间分布或计算结果。缺少条件记录时，即使曲线外观相似，也不宜直接比较。
6. 问：如何提高FemtoFly数据的重复性和跨样品可比性？
答：数据分析应包含时间零点、啁啾校正和系统响应验证。建议设置空白、标准样品或重复样品，固定采集设置、校准方式和数据处理流程，并保留原始数据与完整元数据。批量测试还应监测系统随时间的漂移。
7. 问：针对基态漂白GSB，怎样设计一组更容易复核的实验？
答：先固定样品制备和FemtoFly的基础采集条件，再只改变一个目标变量；随后进行重复测量、条件反转或对照实验，并检查原始数据是否支持同一趋势。若基态漂白GSB的解释依赖模型，应同时报告模型假设、拟合残差和参数不确定度。
8. 问：啁啾校正为什么容易造成误判？如何排查？
答：啁啾校正用于补偿宽带探测光不同波长到达样品时间不一致的问题。若不校正，超快动力学的时间零点和寿命拟合可能随波长产生系统偏差。排查时可从仪器校准、背景与空白、信号强度依赖、时间或空间重复性四个方面入手。只有误差来源被控制后，FemtoFly结果才适合用于机理讨论。
9. 问：激发通量依赖与当前研究热点有什么关系？
答：激发通量依赖测试通过改变单位面积激发能量判断动力学是否受多体复合、激子湮灭或饱和影响。超快光谱结论应避免只基于单一高激发条件。该问题连接FemtoFly测量与当前科研中的性能比较、过程追踪或可靠性评价。报告结果时，应给出明确实验条件和判断边界，避免把相关性写成因果关系。
10. 问：研究人员解读FemtoFly结果时，如何避免过度结论？
答：应先确认测试条件与方法假设，再结合基态漂白GSB、啁啾校正及独立表征交叉判断。单一数值、单张图谱或一次测试通常不足以支持完整机理结论；重复实验、对照组和原始数据质量比结论措辞更重要。
产品关键词：瞬态吸收谱测试超快泵浦探测系统、飞秒瞬态吸收光谱仪器、超快时间分辨瞬态吸收光谱、飞秒时间分辨瞬态吸收光谱、飞秒瞬态吸收光谱仪、泵浦探测中红外超快光谱、飞秒光谱仪、泵浦-探测光谱仪、飞秒激光器、飞秒瞬态吸收光谱仪、超快吸收光谱、光学延时线系统
Keywords: Transient Absorption Spectrum Test Ultrafast Pumping Detection System, Femtosecond Transient absorption Spectrum Instrument, Ultrafast time-resolved Transient absorption Spectrum, femtosecond time-resolved transient absorption Spectrum, femtosecond transient absorption spectrometer, Pumping detection mid-infrared ultrafast spectrum, femtosecond spectrometer, pump-probe spectrometer, femtosecond laser, femtosecond transient absorption spectrometer, ultrafast absorption spectrum, optical delay line system
关于飞秒瞬态吸收光谱
飞秒瞬态吸收光谱（Femtosecond Absorption Spectroscopy）是一种用于研究物质在飞秒时间尺度上光诱导动力学过程的技术。这种技术通过使用飞秒激光脉冲来激发样品，并探测其在激发后的时间分辨吸收光谱变化，从而可以观察到物质在受到光激发后从飞秒到纳秒时间尺度上的动态变化。
飞秒吸收光谱的基本原理是使用两个飞秒激光脉冲：一个泵浦脉冲（pump pulse）和一个探测脉冲（probe pulse）。泵浦脉冲用于激发样品中的分子至高能态，而探测脉冲则用于探测激发后样品的吸收光谱变化。通过改变泵浦脉冲和探测脉冲之间的时间延迟，可以获取样品在不同时间点上的吸收光谱，从而得到分子动力学的信息。
飞秒瞬态吸收光谱技术在众多领域发挥着关键作用，特别是在光化学、光物理和光催化等研究领域。它为研究激发态寿命、能量转移和电子传递等现象提供了强有力的工具。该技术的应用范围广泛，涵盖了半导体、光电子器件、光合作用系统、超分子能量收集系统、光导材料、仿生光系统、荧光蛋白以及光致变色分子等多种材料的研究。通过这种技术，可以研究诸如溶剂化、化学反应、构象变化、激子能量转移或电子转移等基本过程。
在光催化领域，飞秒吸收光谱被用来监测光催化过程中的电子转移动力学。通过分析半导体/金属异质结光催化剂、半导体/碳异质结光催化剂、半导体/半导体异质结光催化剂以及多组分光催化剂中光生载流子的动力学，可以揭示光催化剂增强光催化性能的机制。此外，飞秒吸收光谱还可以与化学计量学方法结合使用，以处理和分析复杂的光谱数据。这些方法可以帮助从原始测量中恢复与光化学物种相关的时间依赖性轮廓和瞬态光谱，从而更全面地理解光诱导过程。
关于FemtoFly
FemtoFly是东谱科技（Oriental Spectra）依托其自主研发的全套技术精心打造的自动化、一体化、多功能的光泵浦和电泵浦飞秒瞬态吸收光谱仪。该设备在飞秒瞬态吸收光谱方面的性能指标与国际先进水平不相上下，体现在以下几个方面：
1. 宽广的波长覆盖范围，涵盖紫外区域、可见光区域、近红外区域以及短波红外区域；
2. 全自动光学延时系统，显著提高了数据的精确性，同时大幅降低了用户的操作复杂度；
3. 卓越的信噪比，得益于系统独特的参考光设计和OS独有的噪声抑制技术，即使在快速检测模式下，系统也能实现0.1 mOD的分辨率，并提供低至0.01 mOD高分辨率的定制模块；
4. 系统整体的自动化和智能化设计，使得FemtoFly成为一个真正的即插即用系统，用户只需装载样品，通过简单的鼠标点击即可完成所有配置波段的全自动测试；
5. 提供专业的数据分析软件，支持光谱学、动力学、啁啾分析、拟合、奇异值分解等多种分析操作。
FemtoFly不仅提供了与国际同行相媲美的飞秒瞬态吸收功能，还首次在业界推出了电泵浦飞秒瞬态吸收光谱功能，这使得样品研究从材料层面扩展到器件层面：不仅能够实现对材料光诱导吸收信号的测量，还可以测试电诱导信号，从而能直接研究光电器件的瞬态吸收特性。Oriental Spectra期待与业界同行和客户一起，进一步拓展电学泵浦探测技术的应用领域。
除了其独特而丰富的光泵浦和电泵浦功能，FemtoFly还为客户提供了多种可选配置：支持透射/反射式光路的选配；支持纳秒至毫秒宽时域吸收模块的选配；支持瞬态荧光模块的选配；支持飞秒瞬态吸收光谱成像模块的选配；支持与变温恒温器的耦合。这些多功能选项使得FemtoFly不仅仅是一个飞秒瞬态吸收光谱仪，而是能够成为一个基于超快激光器的全面瞬态实验平台。
图1. FemtoFly飞秒瞬态吸收光谱仪主机
图2. FemtoFly飞秒瞬态吸收光谱仪显微模块
系统特点
□ 业内首款光电一体飞秒瞬态吸收光谱仪；
□ 全自动光学延时线；
□ 软件成像调节；
□ 全自动/智能化；
□ 提供完善的数据分析软件；
□ 支持透射/反射检测模式切换
□ 支持选配纳秒-微秒-毫秒宽时域瞬态吸收模块；
□ 支持选配瞬态荧光模块；
□ 支持飞秒瞬态吸收光谱成像模块；
□ 支持变温恒温器耦合。
性能参数
飞秒瞬态吸收光谱仪FemtoFly |
白光光谱范围 | 380-650nm | 480-950nm | 1100-1700nm | 1400-2000nm | 注：与激光器相关 |
光谱分辨率 | 波长范围 | 标配光谱分辨率 | 200μm狭缝光谱分辨率 |
紫外-可见 | 2 nm | 4 nm |
近红外 | 5nm | 13nm |
短波红外（SWIR） | 5nm | 13nm |
检测时间窗口 | 时间窗口 | 8 ns（可拓展至ms） |
分辨率 | 14 fs |
最小步长 | 5 fs |
自动对准时间 | 3-5 min |
聚焦镜 | 离轴抛物面反射镜 |
光谱探测 | 波长范围 | 类型 | 像素/Pixels | 像素尺寸/μm | 波长响应范围/nm | 光谱采集速率 |
紫外-可见 | 可见全息光栅光谱仪 | ≥1024 | ≥25x500 | 200- 1000 | 8~15 kHz |
可见高速 CMOS传感器 | ≥1024 | ≥25x500 | 200- 1000 | 8~15 kHz |
CCD | ≥2048 | ≥25x500 | 200-1000 | 2000光谱/秒 |
近红外 | InGaAs | ≥256 | ≥25x500 | 500-1700 | 500光谱/秒 |
全息光栅光谱仪 | ≥256 | ≥25x500 | 1100-1700 | 8~15 kHz |
高速近红外CMOS传感器 | ≥256 | ≥25x500 | 1100-1700 | 8~15 kHz |
短波红外 | InGaAs | 256 | ≥25x500μm | 1000-2500 | 500光谱/秒 |
自动化结构 | - 全自动高速光学延时线；
- 光学延迟线最快速度 ≥400mm/s，精度≤0. 1 μm；
- 延时线光路自动校准，调节范围±5°，灵敏度≤0.7 μ rad；
- 支持紫外、可见光、近红外和SWIR光谱范围之间自动切换。
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零点前信噪比 | - 零点前信噪比：≤0.1m OD；
- 定制化模块可达到0.01mOD。
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泵浦方式 | - 光泵Optical pump；
- 电泵Electrical pump（可选）。
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检测模式 | 透射/反射模式可切换 |
仪器时间响应函数IRF | 1.5倍激光脉宽（非微区） |
样品仓 | - 配微型溶液磁力搅拌器磁力搅拌器；
- 配XY电动位移样品台（防样品损伤位移台）；
- 样品仓支持前向和背面光泵；
- 配溶液、薄膜样品架。
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纳秒瞬态吸收探测模块拓展模块 | - 检测模式：透射/反射模式可切换；
- 光谱探测范围：400-950 nm，900- 1700 nm；
- 时间精度：≤ 2 ns；
- 时间窗口：≤ 450 μs（支持客户高级模式更改设置，达到1μs）；
- 零点前信噪比：可见光≤0.2 mOD，近红外：≤0.5 mOD；
- 激光器：可耦合多种类型激光器，如纳秒、飞秒白光激光器。
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近红外拓展模块 | - 标配全息光栅光谱仪和高速近红外CMOS传感器；
- 最大采集速度：8~15 kHz；
- 探测器波长响应范围：500 nm - 1700nm；
- 像素个数：≥256 pixels；
- 像素尺寸：≥25x500μm；
- 白光光谱范围：1100- 1700nm。
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微区动力学成像(mapping)模块 | 主配置 | - 微区光谱采集模式：透射/反射模式，满足采集瞬态吸收光谱和超快动力学要求；
- 成像采集模块：透射式，可采集宽场瞬态吸收成像、载流子迁移成像；
- 空间分辨率：≤ 1μm；
- 零点前信噪比：≤ 0.2mOD；
- 微区工作波长：400-1500nm；
- 成像波长范围：400-800nm；
- TA 成像相机像素：≥6.9μmX6.9μm；
- 成像扫描像素点个数：≥720x540 Pixels；
- 载流子迁移分辨精度：≤150nm；
- 样品观测相机：黑白，≥2000万像素，USB 3.0接口。
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附件 | - 滤光片：窄带通、长通、短通；
- 物镜：100x，50x，10x。
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软件 | - 自动光学延时线对准；
- 集成激光光斑分析功能模块：可显示光斑形貌；对光斑进行横向、纵向高斯拟合；可测得光斑半径，并可据此计算出光斑面积；可测得光斑中心横向、纵向的波动状态；
- 支持与显微镜系统集成联用；
- 支持紫外、可见光、近红外和短波红外模式之间的自动切换；
- 支持在不转动光栅扫描光谱情况下，一次性采集全谱（探测白光光谱范围内）；
- 支持啁啾矫正，零点时间矫正；
- 支持电动控制样品支架；
- 支持泵浦光束快门；
- 支持电动滤光轮，用于自动泵强度控制；
- 支持实时硬盘保存每次动力学扫描；
- 支持实时观测采集数据及光谱动态变化（2D/3D）；
- 支持选配SmartFemto数据处理软件：2D/3D数据多维度分析；
- 支持指数、多指数、幂指数、全局拟合；数据平均等。
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拓展可选部件 | - 支持选配激光光斑分析模块；
- 支持选配透射/反射式光路；
- 支持选配纳秒-微秒-毫秒宽时域瞬态吸收模块；
- 支持选配瞬态荧光模块(TCSPC/MCS可选)；
- 支持选配飞秒瞬态吸收光谱成像模块；
- 支持选配变温恒温器耦合；
- 支持选配自动滤光片轮。
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备品备件 | |
