熔融是一种从有序到无序的热力学相转变,在物质科学领域有重要的应用;由于其影响因素多、内部转变机理复杂,熔融一直以来都是科学研究的热点和难点。中红外量子级联激光器是一种新型半导体激光器,具有可调范围宽、线宽窄、功率高、偏振性高、分辨率高等特点,为在线研究熔融提供了可能。基于两台量子激光器组成的共振加热pump-probe光路,一束激光作为pump光,对应样品基团的强吸收峰,通过共振吸收产生的热效应快速诱导熔融;另一束激光作为probe光,对应样品特征吸收峰,通过红外吸收的变化反映结构转变。该pump-probe光路最高可实现纳秒级别的时间分辨,两束光均能作为探测光反映样品的熔融程度,从而实现在线跟踪结构变化,这也是该光路的突出优点。利用搭建的光路,以聚丁烯-1(iPB-1)球晶为实验样品,根据红外二向色性原理,证明了利用共振加热对球晶进行熔融雕刻是可行的,为快速熔融过程的原位在线研究提供了新的方法,为晶体等聚集态结构的定点调控提供了新的研究途径。以庚基联苯腈(7CB)为实验样品,根据分子各基团分别对应不同的红外吸收频率,利用量子级联激光器窄线宽的特点和光路时间分辨的特性,实现分子尺度上基团的定点共振加热,为熔融的微观研究提供了新的方法,同时也为材料改性提供了新的实验手段。总之,该实验光路为研究熔融过程提供了新的手段和方法,同时也极大地提高了红外光谱的时间分辨和拓展了量子级联激光器的应用。