本论文采用超快光谱技术分别对一种光致异构化分子和量子点的发光性质以及电子转移特性的过程展开了详细的研究。随着超短脉冲技术的迅速发展，研究者发现通过此项技术可以获得超快的时间分辨，对研究物质的飞秒、皮秒量级的物理过程诸如光电子的产生于复合、电子激发态寿命等等提供了强有力的帮助，这对于人类科技的发展起了巨大的推动作用。本论文第一部分先是介绍了我们主要用的泵浦探测系统，主要包括超快泵浦探测和荧光上转换系统：对激光器以及系统所用光路、斩波器、TOPAS、延迟线、BBO晶体、光纤光谱仪等的使用做了详细介绍。实验中要求对各种反射镜、三棱镜、半波片、偏振片、和滤光片等在光路中的应用要熟练掌握。Solstice放大器发射出800nm，脉宽在100fs，重复频率1kHz的脉冲激光，经过分束片后分为两束，能量较强的经过TOPAS系统或者BBO倍频晶体作为激发光，范围在325-650nm可调，另一束能量较弱的则聚焦在三种介质（水，蓝宝石，氟化钙）产生范围在400-750nm的超连续白光作为探测光。另一套荧光上转换系统则是专门用来探测荧光的动力学过程，它利用了非线性晶体的和频效应使物体发出的荧光与门控光和频再被单色仪收集，产生的信号通过示波器显示。第二部分主要是实验部分，先是对样品的稳态性质要做详细的测试和表征，包括稳态吸收、荧光、激发谱、SEM或者TEM等等。其次，利用泵浦探测对样品的瞬态吸收进行测试，或者荧光上转换对荧光动力学进行测试，结合稳态数据与瞬态数据，对样品的性质或者电子的转移过程加以详细的分析。实验主要包括了两个课题的研究。研究的第一种分子是光致异构化的螺吡喃分子，对螺吡喃在紫外光和可见光的分别照射下发生的开闭环现象，以及螺吡喃与荧光素的双官能团融合分子的荧光增强原理进行了深入研究，螺吡喃在256nm的紫外光照射下，分子中的一个碳氧键发生断裂，从而引起螺吡喃稳态吸收和荧光的变化。实验中我们将螺吡喃与荧光素分子连接在一起，希望通过这种方法来增强螺吡喃的荧光效率。结果发现当螺吡喃与荧光素在溶液中以完全共轭连接的构型构象才能起到荧光增强的效果。本文中本文研究的第二种样品是硒化镉量子点，在量子点太阳能电池中有着很好的前景。当高于硒化镉带隙宽度的光来激发量子点时，硒化镉量子点会产生光电子或者多激子，如果不及时的将光电子分离开，它们将很快复合掉，从而损失大量的能量，所以我们选择了一种常用的电子受体甲基紫（methylviologen）来及时的俘获这些光电子，对硒化镉（CdSe）量子点和甲基紫（methyl viologen）之间的电子转移进行了详细的实验测试和理论分析，并且用另外一种以硒化镉作为核，硫化镉和硫化锌作为壳的核壳量子点（CdSe/CdS/ZnS）进行了对比实验，实验主要证明了在CdSe与甲基紫之间，只有一个电子转移过程，就是从CdSe的1S电子态到甲基紫之间的转移，而对于CdSe/CdS/ZnS则有两个电子转移过程，一个是从壳CdS不经过CdSe直接到甲基紫转移，另一个过程是先从CdS转移到核CdSe，再从CdSe转移到甲基紫。