[当代化学专题集] 多维时间分辨光谱学 || 多维振动相干光谱学

摘要： 多维振动相干光谱技术自20世纪90年代起已成为激光光谱学的重要组成部分，其在多个科学领域的应用价值持续提升。本文在介绍振动相干光谱（VCS）原理后，重点评述了三种最广泛应用的多维VCS（multi-VCS）实验方法：飞秒受激拉曼光谱、泵浦-脉冲振动光谱和泵浦简并四波混频技术，着重分析这些方法在时域与频域中信号的产生机制及典型解析方法。所有多维技术的关键挑战在于：由于观测信号可能包含多种贡献因素或存在光学干涉效应导致的数据解读困难，以及如何通过调控实验参数（包括高阶非线性效应）来克服相应难题。我们概述了多维振动相干光谱如何帮助化学家理解分子结构变化及光化学反应的发生过程。为阐释本章所述技术的应用，特别选取两个分子体系深入讨论其电子激发态的振动动力学特征：(1) 作为非反应体系的类胡萝卜素；(2) 作为反应体系的芪衍生物。