热导率、界面热阻等热物性是电子工业、能源收集与转化等领域关注的重点。例如,微纳电子器件中界面热阻的降低有助于散热效率的提高和器件使用寿命的延长。又如,热电材料有望被应用于废热的回收和利用,但热电材料必须具有较低的热导率,因此,准确的热导率测量是开发高效热电材料的基础。基于脉冲激光的时域热反射法作为一种有效的热物性测量方法,已经被广泛应用于各种材料的热导率和异质材料中的界面热阻等热学性质的研究。传统的时域热反射系统通常采用波长在800 nm附近的商用钛蓝宝石飞秒激光器作为探测光源,并以Al作为热传感金属,利用Al在800 nm附近较强的热反射信号获得较高的信噪比。然而,Al的易氧化性和低熔点等性质限制了“800 nm+Al”这一组合在特殊实验条件(如高温)下的热物性测量中的应用。此外,随着各种新型的覆盖不同波段的激光器的发展,扩展时域热反射法对激光波长的适用范围有助于人们更加灵活的采用该方法进行热物性测量。鉴于目前常用的时域热反射系统的局限性,本文将结合理论计算和实验,在热传感金属和探测光波长的选择上改进现有的时域热反射系统。首先,本文针对常用的金属,通过电子能带结构分析和德鲁德模型,量化不同波长下反射率对温度的导数d R/d T,找到导数最大值对应的波长。然后,本文在时域热反射测量平台中引入光学参量放大器,用于探测光波长的调节,实现热传感金属和探测光波长的双向选择。本文选取Au和Cu作为热传感金属进行研究,通过理论计算分析其热反射谱的特征,找到反射率对温度变化最敏感的波长,以此为依据选取合适范围内的探测光波长进行时域热反射实验,通过实验数据和理论计算结果的比较,验证可变波长时域热反射法的可行性。本文系统的阐述了热传感金属的光学性质对温度变化的响应机制,为时域热反射法中热传感金属和探测光波长的优化选择提供了理论指导,有助于提高这一方法对多样的实验环境、新型激光器、和不同材料的适应性。