時間是和客觀實體的運動相聯(lián)系的，對時間認識的廣度和精度反映的是人類對客觀認識的廣度和精度。從孔夫子的“逝者如斯夫”到現(xiàn)代科學限普朗克時間，人類從未放棄對時間的不斷思索。1923年，H. Hatridge等人*通過液相反應流動管實現(xiàn)了于秒時間分辨的實驗，由此發(fā)展而來的停-流法將時間分辨進步提高到數(shù)十毫秒并延用至現(xiàn)今諸多科學實驗。1960年代開始，隨著紅寶石激光器技術(shù)的廣泛應用，超短脈沖技術(shù)不斷突破，人類對光譜研究的時間分辨也正式步入皮秒乃至飛秒，激發(fā)態(tài)分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程、液相化學反應過程、激發(fā)能的系間躍遷速率、振動態(tài)弛豫等系列相關(guān)科學方向的研究因此得以蓬勃發(fā)展。

    時間和空間是相互關(guān)聯(lián)的，根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論，任意運動過程是通過速度將空間和時間聯(lián)系在起的，只有在限速度下我們才可以確認時空分割的精度。隨著超快時間光譜研究的深入，科學家們自然地將空間分辨納入到了時間分辨的討論范圍，于是種同時結(jié)合高時間分辨和高空間分辨的技術(shù)手段應運而生。德國neaspec公司在10納米空間分辨光譜技術(shù)上，用的雙光路設計，集成第二路超快激發(fā)光，實現(xiàn)了高達50飛秒的超快光譜測量，*將超高的時間分辨和空間分辨進行了統(tǒng)。

圖：AFM探針上的雙光路設計確保時間分辨光譜的實現(xiàn)

    2014年，該設計理念在實驗室成功搭建并商業(yè)化后，在紅外光譜域中被廣泛應用于半導體載流子激發(fā)-衰減過程，黑磷表面化電子-空穴生成，相變材料光誘導響應速度等系列微納域超快過程的研究。近年來，太赫茲光譜技術(shù)逐漸興起，由于其具有能量低，生物友好，兼有電子學和光子學點等性而受到廣泛關(guān)注。neaspec公司也于今年推出了款全新的基于太赫茲TDS技術(shù)的納米超快光譜，實現(xiàn)了在太赫茲波段的pump-probe集成。

圖二：A. 納米超快光譜在維納米線中對載流子衰減過程的研究；B. 納米超快光譜在多層石墨烯中泵浦激發(fā)消逝過程的研究

參考文獻：

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[2] Artifact free time resolved near-field spectroscopy, 2017, Optics Express, 24231

[3] Ultrafast and Nanoscale Plasmonic Phenomena in Exfoliated Graphene Revealed by Infrared Pump−Probe Nanoscopy, 2014, Nano Letter, 894

[4] Ultrafast multi-terahertz nano-spectroscopy with sub-cycle temporal resolution, 2014, Nature Photonics, 841