中文摘要：

飞秒激光技术是研究量子体系材料中光致载流子激发的有效方法之一，通过宽带荧光的飞秒时间分辨光谱可以观察到激发态电子的能量传输过程，对分析量子材料的空间结构和能级结构提供基本信息。本课题用荧光上转换方法建立了宽带荧光的飞秒时间分辨光谱测试系统，测量了高荧光染料DASPI的上转换荧光飞秒时间分辨光谱；理论计算了飞秒光谱测试系统中光学非线性晶体和光学元件的群速度色散效应，利用棱镜的色散补偿方案提高了系统的时间分辨率和探测效率；计算了测试系统的核心-用于和频的非线性光学晶体的有效非线性系数的色散效应和宽带荧光的上转换效率，以此为依据分析了系统的宽带光谱校准函数；水相法合成了半导体纳米晶和稀土掺杂氟化物纳米晶材料并研究了稳态光学特性；测量了CdS纳米晶的瞬态吸收飞秒时间分辨荧光光谱，吸收强度的衰减时间分布在百飞秒和皮秒量级，对应于激发态电子的带内跃迁和表面态捕获的过程；瞬态吸收谱的峰值、半高宽和对称性分别对应于激发态电子的带内跃迁、自发吸收和受激吸收以及二者的平衡过程，其衰减时间分布在百飞秒、皮秒和数十皮秒的时间域，结果表明半导体纳米晶的瞬态吸收参数是由材料的空间结构和能级结构共同决定的。