飞秒瞬态吸收光谱仪是一种用于研究超快光物理与光化学过程的时间分辨光谱工具。其核心在于利用飞秒激光脉冲，探测物质在光激发后其吸收特性随时间的变化，从而揭示能量转移、电荷分离、振动弛豫、异构化等瞬态动力学的微观信息。 一、基本原理
该技术基于泵浦-探测原理。一束高能量的飞秒激光脉冲被用来激发样品，将分子或材料从基态提升到激发态。在泵浦光作用后的不同时间延迟点，另一束弱得多的飞秒宽谱白光脉冲穿过被激发的样品区域。探测光的光谱强度变化反映了样品在激发后瞬态吸收特性的改变。
探测光在通过样品前后，其光谱强度会被飞秒瞬态吸收光谱仪分别记录。通过比较，可以得到样品在特定时间延迟点的瞬态吸收光谱，其信号通常表示为吸光度变化。正的信号表示受激发样品对特定波长光的吸收增加，这常对应于激发态吸收或受激辐射；负的信号则表示吸收减少，通常源于基态漂白或受激发射。
通过精确控制泵浦光与探测光之间的光学路径差，可以连续改变两束光到达样品的时间延迟。扫描这个延迟时间，并在每个延迟点记录完整的瞬态吸收光谱，即可获得一系列随时间演化的光谱数据，从而重构出光激发后各种瞬态物种的生成、演化与衰减动力学。
二、技术特点
较高的时间分辨率：其时间分辨率主要取决于激光脉冲的宽度以及探测光与泵浦光之间的时间同步精度。这使其能够直接观测到发生在皮秒至飞秒时间尺度的超快过程。
宽光谱探测范围：探测光通常是覆盖紫外、可见到近红外波段的连续谱白光。这使得单次测量就能获取宽波长范围内的瞬态光谱信息，有助于同时识别多种瞬态物种并研究其光谱演变关系。
高灵敏度与差分测量：采用锁相放大等技术，通过精确测量由泵浦光引起的、微弱的探测光强度变化，可以有效抑制噪声，提取微弱信号。差分测量的方式也降低了对强背景信号的依赖。
提供多维信息：测量结果是一个随时间延迟和探测波长变化的二维数据集。从中不仅可以提取特定波长下的动力学曲线，分析不同过程的时间常数；还可以分析特定时间点的完整瞬态光谱，鉴别不同瞬态物种的光谱特征及其随时间的变化，从而获得动力学的微观机理。
对复杂体系的应用能力：该技术适用于溶液、薄膜、界面、纳米材料乃至生物体系等多种样品形态。通过调节泵浦光的波长、偏振等参数，可以有针对性地研究特定的激发通道或取向选择的过程。
飞秒瞬态吸收光谱仪结合了超快激光技术、精密光学控制与灵敏的光谱探测。其泵浦-探测原理提供了研究超快动力学的直接手段，而其飞秒级时间分辨率、宽光谱覆盖与高探测灵敏度的技术特点，使其成为物理、化学、材料科学及生命科学等领域中，探索光与物质相互作用后初始及后续瞬态过程的强大工具。
