產品簡介
超快泵浦探測系統（飛秒瞬態吸收）FemtoFly用於研究材料和工作態器件中的超快載流子動力學。系統可追蹤激發態建立、能量轉移、載流子冷卻、俘獲與早期複合過程。該設備是東譜科技開發的業內首款光電一體飛秒瞬態吸收光譜儀，包括光泵和電泵。系統具有全自動、智能化特征，配備自動光學延時線，軟件成像調節spatial overlap，提供完善的數據分析軟件。用於光化學、光物理、光催化等過程中的激發態壽命、能量轉移、電子傳遞的表征。主要應用於探究發光材料、光伏材料、光催化材料以及能量上轉換材料等的光物理、光化學過程。
產品特點
□ 業內光電一體（電泵浦+光泵浦）飛秒瞬態吸收光譜儀，主機集成自動光學延時線，軟件成像調節spatial overlap，具備全自動、智能化特點，測試效率高；
□ 寬波長範圍：350-750 nm，480-950 nm, 900-1600 nm, 1400-2000 nm，與激光器相關；
□ （PO/EO）飛秒瞬態吸收光譜；可選配泵浦探測納秒TA；
□ Optical pump/electrical pump可選；
□ 分辨率：0.1mOD分辨率；部分波長及配置（高重頻，與激光器、檢測部件有關）可達到0.01mOD；
□ 同時支持光泵浦和電泵浦飛秒瞬態吸收，可從材料激發態研究延伸到器件工作態瞬態過程。
功能參數
□ 寬波長範圍：350-750nm，480-950nm, 900-1600nm, 1400-2000nm，與激光器相關；
□ 光泵PO/電泵EO飛秒瞬態吸收光譜；
□ 可選配泵浦探測納秒TA；
□ Optical pump/electrical pump可選 ；
□ 分辨率：0.1m OD分辨率；
□ 部分波長及配置（高重頻，與激光器和檢測部件有關）可達到0.01mOD。
應用場景
□ 用於光化學、光物理、光催化等過程中的激發態壽命、能量轉移、電子傳遞的表征。
□ 主要應用於探究發光材料、光伏材料、光催化材料以及能量上轉換材料等的光物理、光化學過程。
專業名詞解析
泵浦-探測： 泵浦-探測是一類時間分辨實驗方法：泵浦脈衝激發樣品，延遲後的探測脈衝讀取樣品狀態變化。掃描延遲時間可獲得激發態、載流子和反應中間體的動力學；
瞬態吸收ΔOD： 瞬態吸收ΔOD表示激發前後樣品光密度的變化。正負信號可能分別來自激發態吸收、基態漂白或受激發射，不能僅憑符號直接指定物種；
基態漂白GSB： 基態漂白（GSB）是激發後基態粒子數減少導緻的吸收減弱信號。GSB常與穩態吸收峰相關，但可能與受激發射或其他瞬態信號重疊；
啁啾校正： 啁啾校正用於補償寬帶探測光不同波長到達樣品時間不一緻的問題。若不校正，超快動力學的時間零點和壽命擬合可能隨波長產生系統偏差；
激發通量依賴： 激發通量依賴測試通過改變單位面積激發能量判斷動力學是否受多體複合、激子湮滅或飽和影響。超快光譜結論應避免隻基於單一高激發條件。
常見問題
FemtoFly是一款光泵浦與電泵浦一體化飛秒瞬態吸收光譜儀，用於研究材料和工作態器件中的超快載流子動力學。理解FemtoFly時，重點關注泵浦-探測、瞬態吸收ΔOD、基態漂白GSB、啁啾校正和激發通量依賴。不一定。負ΔOD還可能包含受激發射或多個信號重疊，需要結合穩態吸收、發射光譜、時間演化和激發通量依賴進行歸屬。
1. 問：FemtoFly是什麼設備，核心測量或功能是什麼？
答：FemtoFly是一款光泵浦與電泵浦一體化飛秒瞬態吸收光譜儀，用於研究材料和工作態器件中的超快載流子動力學。同時支持光泵浦和電泵浦飛秒瞬態吸收，可從材料激發態研究延伸到器件工作態瞬態過程。開展實驗前，應先明確希望比較的指標、工作條件和數據輸出，再據此設計FemtoFly的測量流程。
2. 問：泵浦-探測是什麼？
答：泵浦-探測是一類時間分辨實驗方法：泵浦脈衝激發樣品，延遲後的探測脈衝讀取樣品狀態變化。掃描延遲時間可獲得激發態、載流子和反應中間體的動力學。
3. 問：如何正確理解瞬態吸收ΔOD，常見誤區是什麼？
答：瞬態吸收ΔOD表示激發前後樣品光密度的變化。正負信號可能分別來自激發態吸收、基態漂白或受激發射，不能僅憑符號直接指定物種。常見誤區是隻比較最終數值，卻忽略測試條件、校準狀態或樣品差異。使用FemtoFly進行跨樣品比較時，應保證關鍵條件一緻並報告不確定度。
4. 問：瞬態吸收光譜中負峰一定代表基態漂白嗎？
答：不一定。負ΔOD還可能包含受激發射或多個信號重疊，需要結合穩態吸收、發射光譜、時間演化和激發通量依賴進行歸屬。
5. 問：FemtoFly測試中，哪些實驗條件最影響結果？
答：瞬態吸收實驗需記錄泵浦波長、能量密度、光斑尺寸和樣品狀態。還應記錄與瞬態吸收ΔOD和啁啾校正相關的設置，因為這些條件可能改變信號幅值、時間尺度、空間分布或計算結果。缺少條件記錄時，即使曲線外觀相似，也不宜直接比較。
6. 問：如何提高FemtoFly數據的重複性和跨樣品可比性？
答：數據分析應包含時間零點、啁啾校正和系統響應驗證。建議設置空白、標準樣品或重複樣品，固定采集設置、校準方式和數據處理流程，並保留原始數據與完整元數據。批量測試還應監測系統隨時間的漂移。
7. 問：針對基態漂白GSB，怎樣設計一組更容易複核的實驗？
答：先固定樣品製備和FemtoFly的基礎采集條件，再隻改變一個目標變量；隨後進行重複測量、條件反轉或對照實驗，並檢查原始數據是否支持同一趨勢。若基態漂白GSB的解釋依賴模型，應同時報告模型假設、擬合殘差和參數不確定度。
8. 問：啁啾校正為什麼容易造成誤判？如何排查？
答：啁啾校正用於補償寬帶探測光不同波長到達樣品時間不一緻的問題。若不校正，超快動力學的時間零點和壽命擬合可能隨波長產生系統偏差。排查時可從儀器校準、背景與空白、信號強度依賴、時間或空間重複性四個方面入手。隻有誤差來源被控製後，FemtoFly結果才適合用於機理討論。
9. 問：激發通量依賴與當前研究熱點有什麼關系？
答：激發通量依賴測試通過改變單位面積激發能量判斷動力學是否受多體複合、激子湮滅或飽和影響。超快光譜結論應避免隻基於單一高激發條件。該問題連接FemtoFly測量與當前科研中的性能比較、過程追蹤或可靠性評價。報告結果時，應給出明確實驗條件和判斷邊界，避免把相關性寫成因果關系。
10. 問：研究人員解讀FemtoFly結果時，如何避免過度結論？
答：應先確認測試條件與方法假設，再結合基態漂白GSB、啁啾校正及獨立表征交叉判斷。單一數值、單張圖譜或一次測試通常不足以支持完整機理結論；重複實驗、對照組和原始數據質量比結論措辭更重要。
產品關鍵詞：瞬態吸收譜測試超快泵浦探測系統、飛秒瞬態吸收光譜儀器、超快時間分辨瞬態吸收光譜、飛秒時間分辨瞬態吸收光譜、飛秒瞬態吸收光譜儀、泵浦探測中紅外超快光譜、飛秒光譜儀、泵浦-探測光譜儀、飛秒激光器、飛秒瞬態吸收光譜儀、超快吸收光譜、光學延時線系統
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
關於飛秒瞬態吸收光譜
飛秒瞬態吸收光譜（Femtosecond Absorption Spectroscopy）是一種用於研究物質在飛秒時間尺度上光誘導動力學過程的技術。這種技術通過使用飛秒激光脈衝來激發樣品，並探測其在激發後的時間分辨吸收光譜變化，從而可以觀察到物質在受到光激發後從飛秒到納秒時間尺度上的動態變化。
飛秒吸收光譜的基本原理是使用兩個飛秒激光脈衝：一個泵浦脈衝（pump pulse）和一個探測脈衝（probe pulse）。泵浦脈衝用於激發樣品中的分子至高能態，而探測脈衝則用於探測激發後樣品的吸收光譜變化。通過改變泵浦脈衝和探測脈衝之間的時間延遲，可以獲取樣品在不同時間點上的吸收光譜，從而得到分子動力學的信息。
飛秒瞬態吸收光譜技術在眾多領域發揮著關鍵作用，特別是在光化學、光物理和光催化等研究領域。它為研究激發態壽命、能量轉移和電子傳遞等現象提供了強有力的工具。該技術的應用範圍廣泛，涵蓋了半導體、光電子器件、光合作用系統、超分子能量收集系統、光導材料、仿生光系統、熒光蛋白以及光緻變色分子等多種材料的研究。通過這種技術，可以研究諸如溶劑化、化學反應、構象變化、激子能量轉移或電子轉移等基本過程。
在光催化領域，飛秒吸收光譜被用來監測光催化過程中的電子轉移動力學。通過分析半導體/金屬異質結光催化劑、半導體/碳異質結光催化劑、半導體/半導體異質結光催化劑以及多組分光催化劑中光生載流子的動力學，可以揭示光催化劑增強光催化性能的機製。此外，飛秒吸收光譜還可以與化學計量學方法結合使用，以處理和分析複雜的光譜數據。這些方法可以幫助從原始測量中恢複與光化學物種相關的時間依賴性輪廓和瞬態光譜，從而更全面地理解光誘導過程。
關於FemtoFly
FemtoFly是東譜科技（Oriental Spectra）依托其自主研發的全套技術精心打造的自動化、一體化、多功能的光泵浦和電泵浦飛秒瞬態吸收光譜儀。該設備在飛秒瞬態吸收光譜方面的性能指標與國際先進水平不相上下，體現在以下幾個方面：
1. 寬廣的波長覆蓋範圍，涵蓋紫外區域、可見光區域、近紅外區域以及短波紅外區域；
2. 全自動光學延時系統，顯著提高了數據的精確性，同時大幅降低了用戶的操作複雜度；
3. 卓越的信噪比，得益於系統獨特的參考光設計和OS獨有的噪聲抑製技術，即使在快速檢測模式下，系統也能實現0.1 mOD的分辨率，並提供低至0.01 mOD高分辨率的定製模塊；
4. 系統整體的自動化和智能化設計，使得FemtoFly成為一個真正的即插即用系統，用戶隻需裝載樣品，通過簡單的鼠標點擊即可完成所有配置波段的全自動測試；
5. 提供專業的數據分析軟件，支持光譜學、動力學、啁啾分析、擬合、奇異值分解等多種分析操作。
FemtoFly不僅提供了與國際同行相媲美的飛秒瞬態吸收功能，還首次在業界推出了電泵浦飛秒瞬態吸收光譜功能，這使得樣品研究從材料層面擴展到器件層面：不僅能夠實現對材料光誘導吸收信號的測量，還可以測試電誘導信號，從而能直接研究光電器件的瞬態吸收特性。Oriental Spectra期待與業界同行和客戶一起，進一步拓展電學泵浦探測技術的應用領域。
除了其獨特而豐富的光泵浦和電泵浦功能，FemtoFly還為客戶提供了多種可選配置：支持透射/反射式光路的選配；支持納秒至毫秒寬時域吸收模塊的選配；支持瞬態熒光模塊的選配；支持飛秒瞬態吸收光譜成像模塊的選配；支持與變溫恒溫器的耦合。這些多功能選項使得FemtoFly不僅僅是一個飛秒瞬態吸收光譜儀，而是能夠成為一個基於超快激光器的全面瞬態實驗平台。
圖1. FemtoFly飛秒瞬態吸收光譜儀主機
圖2. FemtoFly飛秒瞬態吸收光譜儀顯微模塊
系統特點
□ 業內首款光電一體飛秒瞬態吸收光譜儀；
□ 全自動光學延時線；
□ 軟件成像調節；
□ 全自動/智能化；
□ 提供完善的數據分析軟件；
□ 支持透射/反射檢測模式切換
□ 支持選配納秒-微秒-毫秒寬時域瞬態吸收模塊；
□ 支持選配瞬態熒光模塊；
□ 支持飛秒瞬態吸收光譜成像模塊；
□ 支持變溫恒溫器耦合。
性能參數
飛秒瞬態吸收光譜儀FemtoFly |
白光光譜範圍 | 380-650nm | 480-950nm | 1100-1700nm | 1400-2000nm | 注：與激光器相關 |
光譜分辨率 | 波長範圍 | 標配光譜分辨率 | 200μm狹縫光譜分辨率 |
紫外-可見 | 2 nm | 4 nm |
近紅外 | 5nm | 13nm |
短波紅外（SWIR） | 5nm | 13nm |
檢測時間窗口 | 時間窗口 | 8 ns（可拓展至ms） |
分辨率 | 14 fs |
最小步長 | 5 fs |
自動對準時間 | 3-5 min |
聚焦鏡 | 離軸拋物面反射鏡 |
光譜探測 | 波長範圍 | 類型 | 像素/Pixels | 像素尺寸/μm | 波長響應範圍/nm | 光譜采集速率 |
紫外-可見 | 可見全息光柵光譜儀 | ≥1024 | ≥25x500 | 200- 1000 | 8~15 kHz |
可見高速 CMOS傳感器 | ≥1024 | ≥25x500 | 200- 1000 | 8~15 kHz |
CCD | ≥2048 | ≥25x500 | 200-1000 | 2000光譜/秒 |
近紅外 | InGaAs | ≥256 | ≥25x500 | 500-1700 | 500光譜/秒 |
全息光柵光譜儀 | ≥256 | ≥25x500 | 1100-1700 | 8~15 kHz |
高速近紅外CMOS傳感器 | ≥256 | ≥25x500 | 1100-1700 | 8~15 kHz |
短波紅外 | InGaAs | 256 | ≥25x500μm | 1000-2500 | 500光譜/秒 |
自動化結構 | - 全自動高速光學延時線；
- 光學延遲線最快速度 ≥400mm/s，精度≤0. 1 μm；
- 延時線光路自動校準，調節範圍±5°，靈敏度≤0.7 μ rad；
- 支持紫外、可見光、近紅外和SWIR光譜範圍之間自動切換。
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零點前信噪比 | - 零點前信噪比：≤0.1m OD；
- 定製化模塊可達到0.01mOD。
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泵浦方式 | - 光泵Optical pump；
- 電泵Electrical pump（可選）。
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檢測模式 | 透射/反射模式可切換 |
儀器時間響應函數IRF | 1.5倍激光脈寬（非微區） |
樣品倉 | - 配微型溶液磁力攪拌器磁力攪拌器；
- 配XY電動位移樣品台（防樣品損傷位移台）；
- 樣品倉支持前向和背面光泵；
- 配溶液、薄膜樣品架。
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納秒瞬態吸收探測模塊拓展模塊 | - 檢測模式：透射/反射模式可切換；
- 光譜探測範圍：400-950 nm，900- 1700 nm；
- 時間精度：≤ 2 ns；
- 時間窗口：≤ 450 μs（支持客戶高級模式更改設置，達到1μs）；
- 零點前信噪比：可見光≤0.2 mOD，近紅外：≤0.5 mOD；
- 激光器：可耦合多種類型激光器，如納秒、飛秒白光激光器。
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近紅外拓展模塊 | - 標配全息光柵光譜儀和高速近紅外CMOS傳感器；
- 最大采集速度：8~15 kHz；
- 探測器波長響應範圍：500 nm - 1700nm；
- 像素個數：≥256 pixels；
- 像素尺寸：≥25x500μm；
- 白光光譜範圍：1100- 1700nm。
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微區動力學成像(mapping)模塊 | 主配置 | - 微區光譜采集模式：透射/反射模式，滿足采集瞬態吸收光譜和超快動力學要求；
- 成像采集模塊：透射式，可采集寬場瞬態吸收成像、載流子遷移成像；
- 空間分辨率：≤ 1μm；
- 零點前信噪比：≤ 0.2mOD；
- 微區工作波長：400-1500nm；
- 成像波長範圍：400-800nm；
- TA 成像相機像素：≥6.9μmX6.9μm；
- 成像掃描像素點個數：≥720x540 Pixels；
- 載流子遷移分辨精度：≤150nm；
- 樣品觀測相機：黑白，≥2000萬像素，USB 3.0接口。
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附件 | - 濾光片：窄帶通、長通、短通；
- 物鏡：100x，50x，10x。
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軟件 | - 自動光學延時線對準；
- 集成激光光斑分析功能模塊：可顯示光斑形貌；對光斑進行橫向、縱向高斯擬合；可測得光斑半徑，並可據此計算出光斑面積；可測得光斑中心橫向、縱向的波動狀態；
- 支持與顯微鏡系統集成聯用；
- 支持紫外、可見光、近紅外和短波紅外模式之間的自動切換；
- 支持在不轉動光柵掃描光譜情況下，一次性采集全譜（探測白光光譜範圍內）；
- 支持啁啾矯正，零點時間矯正；
- 支持電動控製樣品支架；
- 支持泵浦光束快門；
- 支持電動濾光輪，用於自動泵強度控製；
- 支持實時硬盤保存每次動力學掃描；
- 支持實時觀測采集數據及光譜動態變化（2D/3D）；
- 支持選配SmartFemto數據處理軟件：2D/3D數據多維度分析；
- 支持指數、多指數、冪指數、全局擬合；數據平均等。
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拓展可選部件 | - 支持選配激光光斑分析模塊；
- 支持選配透射/反射式光路；
- 支持選配納秒-微秒-毫秒寬時域瞬態吸收模塊；
- 支持選配瞬態熒光模塊(TCSPC/MCS可選)；
- 支持選配飛秒瞬態吸收光譜成像模塊；
- 支持選配變溫恒溫器耦合；
- 支持選配自動濾光片輪。
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備品備件 | |
