Para realizar simultaneamente a caracterização ultrarrápida de materiais com alta resolução espaço-temporal, este artigo projetou e construiu um sistema de medição espectral ultrarrápida de fluorescência com resolução temporal em picosegundos baseado em um espectrômetro Raman fluorescente confocal de microscopia. Integrando uma fonte de excitação laser de femtossegundos, um módulo de espectroscopia Raman confocal microscópico e um módulo de detecção de contagem de fótons únicos correlacionados no tempo, o sistema realiza, por acoplamento óptico e aquisição síncrona de sinais, espectroscopia Raman e imageamento com resolução espacial submicrométrica, espectroscopia e imageamento de fotoluminescência, bem como medidas de tempo de vida da fluorescência com resolução temporal picosegundo. Os resultados experimentais mostram que o sistema pode obter informações cinéticas de recombinação de portadores na escala de picosegundos, suporta varredura multimodal de Raman e fluorescência e construiu com sucesso uma plataforma de caracterização tridimensional “espaço-tempo-espectro”, fornecendo apoio teórico essencial e paradigma experimental para o design inovador e otimização de desempenho de diversos materiais e dispositivos optoeletrônicos avançados.

fluorescência com resolução temporal; espectroscopia Raman; microscopia confocal; design de espectrômetro