我國*飛秒時間分辨近場光學系統成功實現

 近年來，隨著飛秒脈沖激光技術的發展，飛秒時間分辨光譜技術在納米材料的載流子弛豫動力學、化學反應動力學、光合作用超快過程等研究領域得到了廣泛應用。其中很多研究對象的超快動力學性質具有高度空間依賴性，如納米材料、量子線、量子點以及光合系統捕光色素復合物等。由于普通的遠場飛秒光譜技術受到衍射極限的限制，無法對納米結構的非均一性所造成的精細結構加以分析，因此有必要在突破光學衍射極限的尺度上進行探測，而近年來發展的掃描近場光學顯微鏡（SNOM）可以滿足上述這一要求。

　　北京大學物理學院張家森教授 等人在今年6月出版的《物理學報》上，發表了題為“飛秒時間分辨近場光學系統實現及其應用”的論文。這是國內*實現飛秒光脈沖和近場光學顯微鏡相結合，成功實現了三維空間加一維時間的四維高分辨光譜，從而為研究介觀尺度下的超快物理過程提供了有力的工具。

　　該論文作者在實驗技術和方法上具有創新性，他們實現飛秒光脈沖和近場光學顯微鏡相結合，成功實現了飛秒時間分辨近場光學系統。該系統通過高頻聲光調制和差頻鎖相探測，提高了信噪比并消除了抽運、探測光本底信號，從而在收集模式下測得了飛秒時間分辨的透射光微弱信號變化。同時獲得了80nm的空間分辨和小于200fs的時間分辨測量。利用該實驗系統，研究了金納米結構的熱電子弛豫動力學過程，觀察到了不同位置間熱電子弛豫動力學的差異。