【摘要】 时间分辨荧光光谱技术是研究物理、化学和生物学中各种瞬态现象的必要工具。

时间分辨荧光光谱技术是研究物理、化学和生物学中各种瞬态现象的必要工具。大多数荧光衰减发生在十分之一个fs到ns时间范围内的，因此，瞬态荧光光谱测量要求短光脉冲和高时间分辨率。目前，科学界已经开发了不同的技术，如闪光灯光解或基于光阴极的系统，以获得荧光光谱更高的时间分辨率。例如，与时间相关的单光子计数或基于条纹相机技术检测ps-ns区域的时间分辨荧光信号。然而，需要仔细的反卷积程序才能获得亚皮秒级的时间分辨率，同时，在fs的分辨率级别，对系统维护和重复测量敏感样品需要花费大量的金钱，这使得这些技术面临巨大的挑战。近年来，涌现出一批先进稳定的锁模超快光源、以钛蓝宝石为主的100fs及以下脉宽的光参量发生器和放大器以及光电仪器。因此，为了获得与激发激光脉冲宽度相当的时间分辨率，非线性激光采样技术成为了一种极有竞争力的选择。

1975年首次展示的一种非线性采样方法是基于非线性光学(NLO)晶体中光的和频/差频生成现象。因为信号是在荧光和门脉冲（更高或更低的光子能量）的和（或差）频率下生成的，所以该技术分别称为荧光“上转换”或“下转换”。两种变化的物理原理是相同的，但科学界目前很少有人使用荧光下转换。因此大部分的文献主要针对荧光上转换技术进行描述，仅在“使用固定晶体实现宽带”部分简要介绍下转换情况。

 

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