超快熒光光譜系統(tǒng)的核心在于利用飛秒或皮秒激光器產(chǎn)生的高能超短脈沖(脈沖寬度可達(dá)數(shù)十飛秒至皮秒級(jí))，準(zhǔn)確激發(fā)樣品分子內(nèi)部的電子躍遷。當(dāng)分子吸收激光能量后，電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，隨后通過(guò)輻射躍遷(熒光發(fā)射)或非輻射躍遷(如振動(dòng)弛豫)返回基態(tài)。系統(tǒng)通過(guò)高靈敏度探測(cè)器(如條紋相機(jī)、光電倍增管等)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度、波長(zhǎng)及壽命變化，結(jié)合可調(diào)延時(shí)線技術(shù)，準(zhǔn)確控制泵浦光與探測(cè)光之間的時(shí)間延遲(從飛秒到納秒級(jí))，從而捕捉分子在短時(shí)間尺度內(nèi)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。