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本发明公开了一种同步测量分子转动温度和排列光强度的方法及系统，属于分子转动动力学领域，包括：先后利用相干的排列光和探测光作用于待测气体分子，先诱导待测气体分子出现周期性排列，然后产生高次谐波；测量排列光和探测光之间不同的时间延迟对应的目标谐波信号，并拟合目标谐波信号随时间延迟的变化曲线；分别获得目标谐波信号在1/2转动周期附近出现的局部最大值和局部最小值所对应的时间延迟；分别求解两个时间延迟对应的所有分子转动温度和排列光强度的组合，并绘制于同一坐标系中，得到两个等延迟时间曲线，将曲线交点所对应的分子转动温度和排列光强度作为同步测量结果。本发明能够实现分子转动温度和排列光强度的同步、高精度测量。

相干控制的分子转动动力学能很好的连接分子坐标系和实验室坐标系。这一特性催生了许多应用，比如获得分子结构和轨道信息，观察电荷迁移乃至控制化学反应等等。在实验中，分子转动常与分子振动和电子运动耦合在一起。为了研究分子坐标系中的动力学问题，深入了解分子在时间和空间上的转动分布是至关重要的。激光诱导分子转动动力学可以理解为两个步骤：首先，排列光与分子相互作用，通过受激拉曼转换产生分子转动波包，导致分子在一个狭窄的圆锥区域短暂地排列；第二，创建的分子转动波包在无场条件下扩散和演化，该过程具有周期性。由于相干布居转动态的相位拍频与时间有关，在分子转动周期附近会出现分子排列现象。在分子排列中，激光诱导的转动动力学主要由两个因素决定：一种是分子转动温度，它决定了转动状态的初始热力学分布。第二种是排列光强度，它决定了激光与分子相互作用后转动态的重新布居。因此，准确地测量分子转动温度和排列光强度，有着重要的意义。

华中科技大学，简称华中大，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程"、"211工程"、入选"强基计划"、"111计划"、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、湖北省2011计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟、中国人工智能教育联席会理事单位