近幾年來，半衰期影像已經成為一個熱門研究主題，不管是生物螢光，半導體的鬆弛時間等，都具有值得研究的意義，再加上螢光影像的取得更增加了對於研究生物醫學上分子動力學的了解；在此研究中，我們已經取得自相關儀系統影像，證明能在掃描顯微系統架構下，以激發探測原理為基礎，實現提高時間解析的量測，可以提供許多方面的研究，例如，在螢光生命週期顯微鏡，我們觀察隨時間變化螢光強度，其強度會隨時間增強或減弱，可以藉由此衰減變化了解分子間微小的變化，而瞬間穿透率量測顯微儀則是可以探索半導體、金屬等材料，因受光激發所產生的反應，藉由光穿透率變化以了解電子與電洞的鬆弛時間等…。

Recently, lifetime imaging has become a subject of intensive research. Lifetime is an important parameter to understand the dynamics of targeted objects and its applications ranges from fluorescence decay of biological objects to relaxation of semiconductor materials and devices.

Many methods, such as time-correlated single photon counting (TCSPC) and phase detection in frequency domain, were developed to measure the characteristic lifetime. These methods are now rather matured and widely applied in various studies. However, these methods are only effective for lifetime longer than 100 picoseconds due to the bandwidth limitation of high-speed electronics. For even faster temporal resolution, novel techniques that do not rely on high-speed electronics will be required. In this study, we are integrating an autocorrelator with a galvo-based laser scanning microscope to enable imaging with very high temporal resolution. The principle and technique of pump-probe is implemented through the autocorrelator. In this way, imaging based pump-probe measurements can be realized. Specifically, we have applied the experimental setup so developed in measuring fluorescent dyes and semiconductor devices.

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目錄
圖目錄
表目錄
第一章 簡介
1-1研究動機 1
第二章 實驗原理
2-1序論
2-2 自相關儀（Autocorrelator） 3
2-2-1 干涉儀（Interferometer） 3
2-2-2 自相關儀（Autocorrelator）的原理 4
2-3 激發-探測原理 9
2-3-1 螢光生命週期時間解析顯微鏡 10
2-3-2 激發探測螢光顯微鏡 13
2-3-3 受激發射（Stimulated Emission） 14
2-3-4 螢光飽和度量測 16
2-3-5 半導體反射率與穿透率的激發探測 18
第三章 實驗系統架構
3-1 自相關儀 22
3-2螢光生命週期顯微鏡架設 23
3-2-1 掃描式光學顯微系統 24
3-2-2 雙通道（頻率）斬波器 25
3-2-3 特殊光學元件 27
3-3 瞬間穿透率量測顯微鏡 27
3-3-1 光電探測器 29
3-4 雙鎖相技術與方法 29
第四章 實驗結果
4-1 實驗樣品 31
4-2-1 螢光染料樣品 32
4-2 實驗結果 32
4-3 結果與討論 36
第五章 結論與未來之展望
參考資料
附錄
A 原理補充
A-1 脈衝鎖模雷射 42
A-1-1 主動式鎖模 42
A-1-2 被動式鎖模 42
A-1-3 鈦藍寶石鎖模雷射 42
A-2 升頻Upconversion 43
B 雷射光源
B-1激發雷射 43
B-2超短脈衝雷射 44
C 電子偵測系統
C-1 鎖相放大器 46
C-2 光電倍增管 48
C-3 高壓電源供應器(High Voltage Power Supply) 49
C-4 光電二極體Photodiode（光電偵測器Photodetector） 49
D 光學元件
D-1 半波片 50
D-2 反射鏡、分光鏡和紅外線濾光片 52
全文完
圖目錄
第二章 實驗原理
圖2-1 Michelson interferometer 4
圖2-2 Mach-zender interferometer 4
圖2-3 干涉式自相關儀 7
圖2-4 強度式自相關儀 9
圖2-5 受激發射技術原理 14
圖2-6 激發探測曲線圖 15
圖2-7 螢光飽和度量測 17
圖2-8 a-Si:H不同波長激發探測實驗的TTT資料 21
第三章 實驗系統架構
圖3-1 自相關儀架構 22
圖3-2 螢光生命週期顯微鏡 24
圖3-3 FV-300掃瞄單位 25
圖3-4 （1） Chopper圖
（2） Chopper規格 26
圖3-5 Copper旋轉葉片構造 27
圖3-6 穿透率量測顯微鏡架構 28
圖3-7 光路圖(二) 29
圖3-8 雙鎖相技術 30
第四章 實驗結果
圖4-1 Rhodamine 6G 32
圖4-2 實驗影像（一） 33
圖4-3 數據分析圖 34
圖4-4 實驗影像圖（二） 35
圖4-5 GaAs數據分析圖 36
圖4-6 GaAs樣品在光學顯微鏡下 36

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