電子躍遷到激發態后，損耗光使得部分處于激發光斑外圍的電子以受激發射的方式回到基態，其余位于激發光斑中心的被激發電子則不受損耗光的影響，繼續以自發熒光的方式回到基態。由于在受激發射過程中所發出的熒光和自發熒光的波長及傳播方向均不同，因此真正被探測器所接受到的光子均是由位于激發光斑中心部分的熒光樣品通過自發熒光方式產生的。由此，有效熒光的發光面積得以減小，從而提高了系統的分辨率。STED顯微術能實現超分辨的另一個關鍵在于受激發射與自發熒光相互競爭中的非線性效應。當損耗光照射在激發光斑的邊緣位置使得該處樣品中的電子發生受激發射作用時，部分電子不可避免地仍然會以自發熒光的方式回到基態。然而當損耗光的 ...

帶中的電子從激發態回到基態,緩慢放出較長波長的光,放出的這種光就叫熒光.如果把熒光的能量--波長關系圖作出來,那么這個關系圖就是熒光光譜.電子從激發態回到基態經歷的時間即為熒光壽命.為了評估異質結中載流子的分離和傳輸特性,可對異質結進行熒光壽命測試.上圖紅藍黑色曲線分別對應WS2,ReS2&WS2界面,ReS2的熒光壽命.可以看到ReS2的熒光壽命幾乎沒有信號,由于ReS2區域的壽命比WS2和界面區域的信號弱得多,因此在這種泵浦探測波長下,無法從ReS2到WS2傳輸光生載流子.所以從WS2到ReS2的光生載流子的時間動力學可直接評估WS2&ReS2異質結構的質量.如上圖的插圖所 ...

態躍遷到某個激發態，再以輻射躍遷的方式發出熒光回到基態。激發停止之后，分子激發出的熒光強度降到激發最大強度時的1/e所需的時間被稱為熒光壽命，它表示粒子在激發態存在的平均時間，一般被稱為激發態的熒光壽命。熒光壽命僅僅與熒光物質自身的結構和其所處的微環境的極性和粘度等條件有關，而與激發光強度、熒光團濃度無關，因此通常來說是絕對的。通過測定熒光壽命，我們可以直接了解所研究的體系所發生的變化，了解體系中許多復雜的分子間作用過程。時間相關單光子計數法（TCSPC）是目前測量熒光壽命的主要技術，其工作原理如下圖所示：使用一個窄脈沖激光激發樣品，然后檢測樣品發出的第一個熒光光子到達光信號接收器的時間。由時 ...

的光子以產生激發態。當受到光的激發，鈣鈦礦價帶中的電子躍遷到導帶，產生電子-空穴對，在內建電場的作用下，空穴和電子分別往正極，負極遷移，載流子的定向移動于是形成光電流。 ...

下三種：a 激發態吸收ESA激發態吸收是指同一個粒子從基態通過連續多光子吸收到達能量較高的激發態。首先,發光中心處于基態G上的離子吸收一個能量為φ1的光子，躍遷至中間亞穩態E1能級,若光子的振動能量恰好與E1能級及更高激發態能級E2的能量間隔匹配,那么E1能級上的該離子通過吸收光子能量而躍遷至E2能級，從而形成雙光子吸收,只要高能級上粒子數量夠多,形成粒子數反轉,那么就可以實現較高頻率的激光發射,出現上轉換發光。b 能量傳遞過程ETU能量傳遞是指通過非輻射過程將兩個能量相近的激發態離子A、B耦合，其中A把能量轉移給B回到基態，B接受能量而躍遷到更高的能態，從而使B能夠從更高的能級發射。c 光子 ...

（低能級）向激發態（高能級）躍遷時，需要從外界吸收一個光子；而當原子由激發態向基態躍遷時，則需要向外界釋放一個光子。一個光子的能量：當我們用一個入射光子掠過原子時，就有一定幾率使該原子由激發態向基態躍遷，從而釋放出一個光子，最終，我們將得到兩個光子（入射光子和受激輻射所產生的光子）。并且，原子受激輻射所產生的光子與原入射光的光子是性質全同的，即能量（頻率）、偏振、相位都相同。這就是受激輻射的光放大現象，也是激光產生的底層機制。那么，只要我們讓足夠多的原子受激輻射（從激發態向基態躍遷），不就可以將原入射光放大，從而產生激光了么？雖然原理上是這樣，但要產生激光卻并沒有那么簡單，因為原子除了有受激輻 ...

光光子前處于激發態的平均時間。圖1所示的指數衰減曲線說明了熒光發射時間的統計分布。單熒光團的熒光時間輪廓符合壽命常數τ的指數函數，而拉曼發射幾乎與激發激光同時發生。由于拉曼信號比熒光信號的發射速度快得多，因此選擇合適的時間門寬度，原則上可以在檢測拉曼信號的同時最小化熒光的貢獻。圖1.激發激光脈沖、發射拉曼散射信號和發射熒光的時間輪廓。熒光強度隨壽命呈指數衰減，而拉曼發射幾乎與激發激光脈沖同時發生。例如通過光學驅動的克爾門去除拉曼信號中的熒光。克爾門是由一個非線性的克爾介質組成的兩個交叉偏振器。由于光學克爾效應，克爾介質與高能門控激光脈沖之間的非線性相互作用產生了瞬態各向異性，使得任何入射線偏振 ...

模式共用處于激發態的原子，所以它們會爭奪這些原子。當僅存在2或3種模式時，這一點最為顯著，因為每種模式都占總輸出功率的很大一部分。因此，極化輸出功率曲線的包絡線的形狀一定是非高斯的。而一旦理解了模式競爭的規律就能更好的理解輸出功率曲線的形狀：1個模式：在模式掃描期間，輸出功率將平滑地變化，大致遵循高斯氖增益曲線的輪廓（減去激光閾值）。真正的激光器在整個模式掃描過程中可以是單模的唯一方法是，腔體大約為10厘米或更小，或者有一種額外的方法強制 SLM 操作（例如腔內的標準具）。但稍長的管子將在部分模式掃描中以單模式運行，其余模式為2模式。典型1mW隨機偏振氦氖激光管的縱模掃描圖顯示了Melles ...

從基態躍遷到激發態的能量要求時，多光子激發發生。熒光信號可以是進入生物樣品的外源探針（Hpechst,AlexaFluor488等），也可以是內源分子（NAD(P)H或逆轉錄熒光蛋白）。（2）多光子成像對二次諧波（Second harmonic generation, SHG）生成敏感，即兩個光子瞬間將它們的能量轉移到一個波長減半的光子上。二次諧波生成不需要熒光基團，但要求分子結構是高度有序和特別對稱的。最常見的滿足二次諧波生成的生物結構是膠原。（3）多光子成像是一種非線性的過程，信號產生要求功率密度達到MW/cm2的量級。如此量級只有在顯微物鏡的焦平面才可以達到，因而將可以觀測的信號限制在了 ...

全部都激發到激發態上（或其他基態上），使吸收達到飽和。這時對于探測光，沒有對于的原子來共振吸收，預期的吸收不存在，弱光束可以幾乎無損的通過原子蒸氣。只有速度為或者方向與光束垂直的原子即對光沒有多普勒效應的原子會同時和兩束光共振，引發飽和吸收現象。通過光電探測器接收后，呈現在示波器上的功率曲線則為吸收峰的狀態。銣原子D1線的飽和吸收光譜此外在兩個超精細躍遷線的中間，也存在交叉共振吸收峰，其產生的原理同樣是多普勒效應。若原子以速度v運動，方向與泵浦光相反，泵浦光與探測光頻率均為，由于多普勒效應，該原子“感受”到的泵浦光頻率 以及探測光頻率，可以發現對原子來說兩束光的多普勒移頻量是相等的。當激光頻率 ...