[发明专利]一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统

权利要求书

1.一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，它包括飞秒激光光源（1）、第一分光镜（2）、第一反光镜（3）、第一光参量放大器（4）、第二光参量放大器（5）、激发光处理机构、损耗光处理机构、第一二向色镜（14）、第二二向色镜（15）、荧光处理机构、物镜（19）、滤波片（21）和扫描机构（22）；所述飞秒激光光源（1）与所述第一分光镜（2）相对设置，所述第一分光镜（2）将激光分为两束，其中一束射入所述第一光参量放大器（4）形成激发光，另一束经过所述第一反光镜（3）射入第二光参量放大器（5）形成损耗光；所述激发光和所述损耗光分别经过所述激发光处理机构和所述损耗光处理机构后射入第一二向色镜（14），所述第一二向色镜（14）将所述激发光与所述损耗光聚焦后射入所述第二二向色镜（15）；所述第二二向色镜（15）将聚焦后的所述激发光和所述损耗光经过所述荧光处理机构照射在位于所述物镜（19）焦点的样品（20）上，样品（20）形成的荧光经过荧光处理机构到达所述第二二向色镜（15），所述第二二向色镜（15）对聚焦后的所述激发光、所述损耗光和所述荧光射入滤波片（21），所述扫描机构（22）用于对通过滤波片（21）的荧光进行扫描，并得到荧光对应的图像，并分析所述图像的数据；

所述激发光处理机构包括第一透镜组（6）、电控光学延迟台（9）和第一反射镜组（10），所述激发光依次经过所述第一透镜组（6）、所述电控光学延迟台（9）和所述第一反射镜组（10）到达所述第一二向色镜（14）；

所述损耗光处理机构包括第二透镜组（7）、第二反射镜组（11）、第三反射镜组（12）和空间光调制器（13），所述损耗光依次经过所述第二透镜组（7）、所述第二反射镜组（11）、所述空间光调制器（13）和所述第三反射镜组（12）到达所述第一二向色镜（14）；

还包括半波片（8），所述半波片（8）设置于所述第二透镜组（7）与所述第二反射镜组（11）之间；

还包括偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜设置于所述半波片（8）与所述空间光调制器（13）之间。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，所述第一透镜组（6）与所述第二透镜组（7）的焦点处安置有针孔。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，所述荧光处理机构包括第三透镜组（16）、第二反光镜（17）和第四透镜组（18），所述第二二向色镜（15）将聚焦后的所述激发光和所述损耗光依次经过所述第三透镜组（16）、所述第二反光镜（17）、所述第四透镜组（18）和物镜（19）照射在样品（20）上，所述样品（20）的荧光依次经过所述第四透镜组（18）、所述第二反光镜（17）和所述第三透镜组（16）到达所述第二二向色镜（15）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，所述扫描机构（22）包括第二分光镜（23）、两组光子计数器和上位机，所述第二分光镜（23）对通过滤波片（21）的荧光分成两束子荧光，所述两组光子计数器分别对两束子荧光进行扫描，并得到子荧光对应的图像，并分析所述图像的数据。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，所述样品（20）为CsPbX₃型钙钛矿薄膜，其中X=Cl、Br、I，所述样品（20）置于所述物镜（19）的焦平面处；所述第一光参量放大器（4）和第二光参量放大器（5）发出的激发光和损耗光均为飞秒脉冲激光，所述激发光的功率为2nW/cm²至20nW/cm²，所选激发光波长小于样品（20）的荧光波长；所述损耗光的功率为100nW/cm²至1μW/cm²，所选波长位于样品（20）的荧光波长长波的波尾处；所述损耗光与所述激发光同轴，且所述激发光半径不得大于损耗光半径；其中，所述激发光的功率为2nW/cm2至20nW/cm2，所述损耗光功率为100nW/cm²至20μW/cm²。

6.根据权利要求5所述的一种钙钛矿薄膜畴边界激子动力学的超分辨系统，其特征在于，所述CsPbX₃型钙钛矿薄膜包括CsPbCl₃型钙钛矿薄膜、CsPbBr₃型钙钛矿薄膜和CsPbI₃型钙钛矿薄膜，所述CsPbCl₃型钙钛矿薄膜的激发光波长小于420nm，损耗光波长大于500nm；所述CsPbBr₃型钙钛矿薄膜的激发光波长小于500nm，损耗光波长大于560nm；所述CsPbI₃型钙钛矿薄膜的激发光波长小于600nm，损耗光波长大于700nm。