고시공간 해상도의 재료 초고속 동역학 특성을 동시에 구현하기 위해 본 논문에서는 공초점 미세 라만 형광 분광기를 기반으로 한 피코초 시간 분해 초고속 형광 분광 측정 시스템을 자체 설계 및 구축하였다. 이 시스템은 펨토초 레이저 여기원, 공초점 미세 라만 분광 모듈 및 시간 상관 단일 광자 계수 탐지 모듈을 통합하였으며, 광학 경로 결합 및 신호 동기 수집을 통해 아원자 미터 공간 해상도의 라만 분광 및 이미징, 광발광 스펙트럼 및 이미징, 피코초 시간 분해 형광 수명 측정을 구현하였다. 실험 결과, 본 시스템은 피코초 수준의 캐리어 재결합 동역학 정보를 획득할 수 있으며, 라만 및 형광의 다중 모드 스캔 이미징을 지원하고, 공간-시간-스펙트럼의 삼위일체 특성화 플랫폼을 성공적으로 구축하여 각종 첨단 광전 재료 및 소자의 혁신적 설계 및 성능 최적화를 위한 핵심 이론적 지원 및 실험적 패러다임을 제공한다.

시간 분해 형광; 라만 분광; 공초점 미세; 분광기 설계