相干拉曼顯微鏡系統(tǒng)的大部分成本和復(fù)雜性在于激光激發(fā)澡腾。必須利用兩個激光波長沸伏，對絕對波長進行一定控制动分，并對頻率差進行精確控制毅糟，使其在單個拉曼線(10 cm?1)的寬度內(nèi)。
光源對相干拉曼顯微鏡系統(tǒng)性能的影響
歷史上姆另，第①個相干拉曼顯微鏡使用了光譜可見區(qū)域的脈沖染料激光器。近來的系統(tǒng)已經(jīng)使用了固體激光器系統(tǒng)坟乾，或基于電子同步鈦藍寶石激光器或同步泵浦光學參數(shù)振蕩器(opo)的鎖模激光器迹辐。新一代基于光纖的系統(tǒng)，無論是基于光子晶體光纖或有源光纖激光器中的非線性頻率轉(zhuǎn)換甚侣，都承諾提高易用性和更低的成本右核，但目前使用這些系統(tǒng)需要在性能上進行權(quán)衡渺绒。
相干拉曼顯微鏡的激發(fā)需要(至少)兩個激光波長贺喝，其中一個波長必須是可調(diào)的，以匹配分子振動頻率的差頻宗兼。此外已經(jīng)證明躏鱼，用幾皮秒的激光脈沖寬度激發(fā)CARS和SRS可以理想地平衡高效生成非線性信號所需的高峰值功率與相對狹窄的光譜帶寬(<1 nm)的要求，以匹配分子振動的固有線寬染苛。對于高速成像，至少需要10 Mhz的重復(fù)頻率，理想情況下應(yīng)該更高茶行。這是因為在視頻速率成像中躯概，數(shù)據(jù)是以每秒1000萬像素的速度獲取的，并且CARS至少需要每個像素發(fā)射一個激光(對于帶有調(diào)制傳輸檢測的SRS至少需要兩個激光)畔师。此外娶靡，近紅外光譜區(qū)域的激光激發(fā)已被證明能較大限度地減少CARS中非共振背景的產(chǎn)生，與可見光激發(fā)相比看锉，提供了減少的光損傷姿锭，也為非線性顯微鏡提供了良好的穿透組織的能力。Z后伯铣，由于CARS或SRS顯微鏡中的光激發(fā)路徑通常具有相對較低的透射率(從激光輸出到樣品通常觀察到10%-20%)，因此需要瓦級平均功率腔寡。
許多研究小組發(fā)表的論文報道了使用50 - 200 fs脈沖寬度而不是2 - 6 ps脈沖焚鲜。雖然CRS過程可能由飛秒脈沖激發(fā)，但這是以降低信號水平放前、限制可調(diào)諧性恃泪、損失光譜選擇性和增加CARS中的非共振背景為代價的。這主要有兩個原因犀斋。首先贝乎，典型的拉曼光譜特征寬度約為15 cm?1。在800nm附近叽粹，這相當于約1 nm的帶寬览效。對于任何激光器系統(tǒng)虫几，激光脈沖寬度和激光光譜帶寬之間的反比關(guān)系意味著锤灿，對于給定的光譜帶寬，可以達到的Z短脈沖有一個基本的限制辆脸。在1 nm帶寬的情況下但校，假設(shè)脈沖形狀為高斯，該脈沖寬度約為0.95 ps啡氢。將脈沖縮短到這個值以下將導(dǎo)致CARS中非共振背景/共振信號比的增加，從而降低對比度和降低圖像質(zhì)量倘是。
在SRS中亭枷，結(jié)果很簡單，即使峰值功率(因此非線性光損傷)會增加搀崭，也不會產(chǎn)生額外的信號叨粘，因為與拉曼有源躍遷沒有共振的頻率分量不會產(chǎn)生信號。此外，如果附近發(fā)生兩個共振升敲，較寬的帶寬將意味著光譜分辨率較低答倡，獲得的圖像將受到兩個共振信號的污染。對于用于多光子顯微鏡的商用鎖模飛秒鈦藍寶石激光器獲得的典型8 nm帶寬驴党，這意味著只有大約1/8的激光能量應(yīng)用于樣品被CRS過程有效利用瘪撇。相比之下鼻弧，對于幾皮秒的脈沖设江，所有的激光強度都集中在與拉曼共振完全匹配的較窄頻段锦茁，可以很好地分辨攘轩。雖然寬帶飛秒激光器的光譜分辨探測可以以高分辨率恢復(fù)CARS或SRS光譜，但它通常需要ccd相機等多元素探測器码俩，每個像素的讀出時間非常長，這嚴重限制了成像速度稿存。
脈沖長度稍長笨篷、平均功率較高但峰值功率降低的第②個特征是非線性光損傷降低。這實際上是有好處瓣履，通過激發(fā)6 ps脈沖比150 fs脈沖允許更多的總SRS信號率翅，即使在廣泛共振的情況下。其原因是袖迎，在許多樣品中冕臭，隨著激光脈沖寬度的減小，非線性光損傷比感興趣的信號增加得更快燕锥。在使用較短脈沖的情況下辜贵，光損傷顯然會比SRS的信號水平上升得更快。當然归形，實際的縮放和損傷閾值高度依賴于樣本，因此很難對安全功率水平做出絕對的聲明暇榴。
相干拉曼技術(shù)的主要優(yōu)勢是成像速度和靈敏度厚棵，在1-10 ps范圍內(nèi)(相對于100-200 fs)的激光脈沖的適當選擇是獲得較佳結(jié)果的關(guān)鍵。在這個范圍內(nèi)蔼紧，精確的選擇只會對可獲得的信號產(chǎn)生很小的影響(小于2倍)窟感，同時保持良好的光譜分辨率。
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電：
上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商歉井，產(chǎn)品包括各類激光器柿祈、光電調(diào)制器、光學測量設(shè)備、光學元件等躏嚎，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工蜜自、光通訊卢佣、生物醫(yī)療重荠、科學研究、國防虚茶、量子光學戈鲁、生物顯微、物聯(lián)傳感婆殿、激光制造等；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝罩扇，培訓(xùn)婆芦，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)喂饥，系統(tǒng)集成等服務(wù)消约。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息，或直接來電咨詢4006-888-532员帮。
展示全部 
展示全部
