時間是和客觀實體的運動相聯系的，對時間認識的廣度和精度反映的是人類對客觀認識的廣度和精度。從孔夫子的“逝者如斯夫”到現代科學限普朗克時間，人類從未放棄對時間的不斷思索。1923年，H. Hatridge等人次通過液相反應流動管實現了優于秒時間分辨的實驗，由此發展而來的停-流法將時間分辨進一步提高到數十毫秒并延用至現今諸多科學實驗。1960年代開始，隨著紅寶石激光器技術的廣泛應用，超短脈沖技術不斷突破，人類對光譜研究的時間分辨也正式步入皮秒乃至飛秒，激發態分子內能量轉換過程、液相化學反應過程、激發能的系間躍遷速率、振動態弛豫等一系列相關科學方向的研究因此得以蓬勃發展。
時間和空間是相互關聯的，根據愛因斯坦的狹義相對論，任意運動過程是通過速度將空間和時間聯系在一起的，只有在限速度下我們才可以確認時空分割的精度。隨著超快時間光譜研究的深入，科學家們自然地將空間分辨納入到了時間分辨的討論范圍，于是一種同時結合高時間分辨和高空間分辨的技術手段應運而生。德國neaspec公司在10納米空間分辨光譜技術上，利用的雙光路設計，集成第二路超快激發光，實現了高50飛秒的超快光譜測量，次將超高的時間分辨和空間分辨進行了統一。
圖一：AFM探針上的雙光路設計確保時間分辨光譜的實現
2014年，該設計理念在實驗室成功搭建并商業化后，先在紅外光譜領域中被廣泛應用于半導體載流子激發-衰減過程，黑磷表面化電子-空穴生成，相變材料光誘導響應速度等一系列微納領域超快過程的研究。近年來，太赫茲光譜技術逐漸興起，由于其具有能量低，生物友好，兼有電子學和光子學特點等特性而受到廣泛關注。neaspec公司也于今年推出了一款全新的基于太赫茲TDS技術的納米超快光譜，實現了在太赫茲波段的pump-probe集成。
圖二：A. 納米超快光譜在一維納米線中對載流子衰減過程的研究；B. 納米超快光譜在多層石墨烯中泵浦激發消逝過程的研究
參考文獻：
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