基于双光调制的无背景准稳态光致吸收光谱

我们提出了一种简单且廉价的方法，通过实现双光调制方案来测量无背景的光致吸收光谱。我们的目标是测量长寿命光激发（如有机半导体中的极化子和三重态激子）的准稳态吸收光谱，此时样品的光致发光相对于光致吸收信号很强。在我们的仪器中，我们使用机械斩波器以频率$f_{pu}$调制连续波激光器，然后激发材料。我们使用以频率$f_{pr}$调制的可调谐单色探针源测量样品透射率的分数变化，并使用数字锁相放大器在参考频率$f_{ref} = f_{pu} + f_{pr}$下进行测量。我们使用一个简单的自制电子电路生成锁相放大器的参考正弦波，该电路产生它们的和频信号。该方案允许在频率$f_{pu} + f_{pr}$下测量由泵浦激光器引起的样品透射率分数变化，而不会受到频率$f_{pu}$处的寄生信号（如样品的光致发光或泵浦激光散射）的干扰。我们通过测量一种高发光半导体聚合物——聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)在10 K下的干净光致吸收光谱，展示了该方法的优势。我们将此测量结果与通过简单调制泵浦激光器并减去主导光致发光背景后获得的结果进行了有利比较。