瞬态吸收光谱（Transient Absorption Spectroscopy，TAS）是一种利用超快激光脉冲进行时间分辨的吸收光谱技术。它可以提供超快时间尺度（皮秒至飞秒级别）下分子结构和动态变化的信息，包括光激发后电子、振动、自旋等态的演化过程，以及化学反应、能量转移、光合作用等过程。
在TAS实验中，样品首先被一束飞秒激光脉冲激发，产生瞬时态物种。随后，另一束光（探测光）用于测量激发后样品的吸收光谱。通过改变激发光和探测光之间的时间延迟，可以记录样品从激发态回到基态的过程。TAS提供了关于分子在激发态的吸收特性的信息，包括激发态寿命、中间体的形成和衰变，以及能量转移过程。
TAS的应用非常广泛，可以用于材料科学、生物医学、化学等多个领域。在材料科学中，TAS可以用于研究材料的电子结构、光物理性质、光催化等。在生物医学中，TAS可以用于研究生物分子的结构和动态变化、药物作用机制等。在化学中，TAS可以用于研究化学反应的动力学，特别是光诱导的化学过程、催化机制等。
飞秒激光器产生的超短脉冲允许对样品进行精确的瞬时激发，这对于捕捉超快动力学过程至关重要。飞秒激光的使用显著提高了TAS的时间分辨率，使其能够观察到发生在飞秒到皮秒时间尺度的快速过程。
典型飞秒瞬态吸收光谱系统光路
瞬态吸收光谱装置，将飞秒激光放大器输出的激光进行分束，一束较强的激光经过光参量放大器产生在紫外-红外范围内波长可调的泵浦光，另外一束较弱的飞秒激光经凹面镜聚焦到晶体（CaF2，Sapphire和 YAG）通过自相位调制等非线性过程产生超连续白光作为探测光，泵浦光经过控制时间延迟的光学平移台后与探测光在样品处重合，随后将超连续白光耦合到光纤光谱仪进行光谱探测。每一次时间弛豫周期内，有无泵浦脉冲存在条件下的探测脉冲强度都会被记录下来。在这个过程中（差分吸收光谱）吸光度的变化△A(λ,t)被记录下来以此可以评估和激发态以及光诱导物种形成相关的信号。
需要的元器件：飞秒激光光源，光参量放大器(OPA)，斩波器，反射镜，透镜，二分之一波片，分束片，衰减片，抛面镜，延迟线，光谱仪。
参考文献：
（1）R. Berera et al. "Ultrafast transient absorption spectroscopy: principles and application to photosynthetic systems." Photosynthesis Research, 101 (2009): 105 - 118. https://doi.org/10.1007/s11120-009-9454-y.
（2）C. Chuang et al. "Contribution of Femtosecond Laser Spectroscopy to the Development of Advanced Optoelectronic Nanomaterials.." The journal of physical chemistry letters, 3 14 (2012): 1921-7 . https://doi.org/10.1021/jz300299r.
（3）F. Gesuele et al. "Ultrafast Hyperspectral Transient Absorption Spectroscopy: Application to Single Layer Graphene." Photonics (2019). https://doi.org/10.3390/photonics6030095.
（4）Xiaoyu Li et al. "Tunable nonlinear absorption effect and carrier dynamics of perovskite quantum dots." Optical Materials Express, 11 (2021): 569-574. https://doi.org/10.1364/OME.412189.
（5）A. Britz et al. "Carrier-specific dynamics in 2H-MoTe2 observed by femtosecond soft x-ray absorption spectroscopy using an x-ray free-electron laser." Structural Dynamics, 8 (2021). https://doi.org/10.1063/4.0000048.
