簡化雙色受激拉曼散射顯微鏡實驗應(yīng)用案例Moku:Pro簡化雙色受激拉曼散射顯微鏡實驗介紹在華盛頓大學(xué), 研究人員致力于雙色受激拉曼散射(SRS)顯微鏡技術(shù)研究開發(fā)化學(xué)成像工具收捣，用于早期癌癥檢測和了解神經(jīng)退行性疾病進展届案。實驗裝置通常包括多個復(fù)雜的高性能儀器, 用于實時雙色 SRS 成像或兩個相距較遠的拉曼躍遷的同步成像。現(xiàn)在罢艾，他們正在使用Moku:Pro鎖相放大器和多儀器并行模式楣颠，僅通過Moku:Pro一臺緊湊的多通道設(shè)備進行多種實驗并捕捉低強度的SRS信號。面臨挑戰(zhàn)SRS是一種相干拉曼散射過程咐蚯，可提供具有光譜和空間信息的化學(xué)成像童漩。在典型的設(shè)置中,它使用兩個同步脈沖激光器, 即泵浦和斯托克斯(圖 ...
地面真相)的拉曼散射引起的波長位移的函數(shù)，這些散射強度被疊加以產(chǎn)生以矢量s表示的固有拉曼光譜春锋。因此矫膨，用矢量m表示的測量光譜被測量儀器點擴展函數(shù)(IPSF)模糊化，該函數(shù)增加了拉曼波段的重疊和峰值參數(shù)失真期奔。給定額外的測量噪聲侧馅，用向量n表示，這些關(guān)系可以表示為：其中*表示卷積算子能庆，ipsf是向量形式的ipsf施禾。對于掃描光譜，當(dāng)主要受光學(xué)元件影響時搁胆，ipsf趨于高斯分布;當(dāng)主要受狹縫效應(yīng)影響時晶默，ipsf趨于三角形分布她按。由于這些影響地沮，對于不同類型分子的復(fù)雜混合物镰禾，將拉曼波段分配到正確的原始分子類型并確定正確的波段參數(shù)值可能很困難。生物細胞和組織樣品的拉曼光譜由許多不同大分子組分的散射疊加而成顾腊。為了識別 ...
炸材料粤铭，受激拉曼散射光通過采集光路進入探測器，在激光杂靶、光譜儀梆惯、探測器等的控制下成像、采集光譜信息吗垮。在普通方式下垛吗，發(fā)射光路和收集光路是同一條，從而減少了能量的損失烁登。激發(fā)波長和目標(biāo)表面接收到的光能影響拉曼光譜的質(zhì)量怯屉。拉曼散射強度與入射光波長的四次方成反比，熒光等雜散光的影響，在不同的激發(fā)波長下獲得不同質(zhì)量的拉曼光譜锨络。在隔離拉曼系統(tǒng)中應(yīng)用的激光源通常是紫外赌躺、可見光和近紅外。在532nm激發(fā)下羡儿，樣品本身或背景的熒光可能會干擾拉曼信號礼患，而在355nm和266nm激發(fā)下，干擾減弱失受，且266nm的信噪比優(yōu)于355nm讶泰。但也有例外，對于RDX, 355nm的信噪比優(yōu)于266nm拂到。從靈敏度和抗擾動能力的角度來看 ...
性(如增強的拉曼散射、可調(diào)諧的非線性光學(xué)效應(yīng)码泞、表面等離子體激元(SPP)和磁光(MO)效應(yīng)(即Zeeman兄旬、Faraday或Kerr效應(yīng))而受到越來越多的關(guān)注。反常磁光克爾效應(yīng)(MOKE)現(xiàn)象已經(jīng)在各種納米結(jié)構(gòu)中被觀察到余寥。局部表面等離子體共振(LSPR)可用于控制納米結(jié)構(gòu)鐵磁鎳納米盤的MO響應(yīng)领铐，其中觀察到逆克爾旋轉(zhuǎn)。計算表明宋舷，由金層和光滑鐵石榴石層組成的雙層穿孔納米結(jié)構(gòu)薄膜的橫向MOKE比裸石榴石薄膜高得多绪撵。六邊形排列的鐵磁納米線薄膜表現(xiàn)出增強的克爾旋轉(zhuǎn)，這與納米線直徑有很強的依賴性祝蝠。六方排列的鐵磁納米孔膜的光學(xué)性質(zhì)和MO性質(zhì)顯示出復(fù)雜的MO光譜音诈，其極化旋轉(zhuǎn)率遠高于純Co膜。此外绎狭，Au/Co/ ...
彈性的细溅，例如拉曼散射時，得到的光譜可以提供三維的樣品化學(xué)成分信息儡嘶。另一方面喇聊，當(dāng)散射是彈性時，它揭示了樣品在不同空間尺度上的結(jié)構(gòu)信息:遠小于(瑞利散射)蹦狂，與(米氏散射)相當(dāng)誓篱，甚至遠大于(幾何散射)光的波長。這是由于方法協(xié)議的變化凯楔。12個折射率中的2個窜骄，即光散射的來源，是局部分子密度的度量啼辣，因此也是生物樣品結(jié)構(gòu)的度量啊研。除了光學(xué)相干斷層掃描(OCT)技術(shù)外，樣品的彈性散射很少用作生物成像的對比源。OCT依靠樣品的紅外光后向散射產(chǎn)生組織的橫截面圖像党远。在分辨率和穿透深度方面削解，OCT介于超聲成像和光學(xué)顯微鏡之間，并且由于其通用性已成為醫(yī)學(xué)許多領(lǐng)域的重要工具沟娱。然而氛驮，當(dāng)相干光的彈性散射用于OCT或其他成像方式 ...
因素是:受激拉曼散射、自相位調(diào)制济似、四波混合矫废、調(diào)制不穩(wěn)定性、交叉相位調(diào)制砰蠢、孤子動力學(xué)(孤子裂變和孤子自頻移)和色散波的產(chǎn)生蓖扑。盡管超連續(xù)譜生成背后有復(fù)雜的基礎(chǔ)物理學(xué)，但中紅外超連續(xù)譜生成的實際實現(xiàn)相對簡單台舱。圖1說明了這一點律杠，并描述了商用氟纖維(InF3)超連續(xù)介質(zhì)發(fā)生器的概念原理和系統(tǒng)架構(gòu)。開發(fā)了如圖1所示的系統(tǒng)竞惋。圖1所示柜去。基于InF3光纖系統(tǒng)的中紅外超連續(xù)介質(zhì)源的基本方案和工作原理示例:所示發(fā)射光譜對應(yīng)于商用超連續(xù)介質(zhì)發(fā)生器(Thorlabs, SC4500拆宛，光纖長度為50厘米嗓奢，重復(fù)頻率為50 MHz，平均輸出功率為300 mW);模擬了泵浦脈沖在200 cm長度InF3光纖上的光譜演化浑厚，說明了 ...
波混頻股耽、受激拉曼散射、受激布里淵散射和雙光子吸收等現(xiàn)象瞻颂。其中非線性頻率變換是一個重要研究方向豺谈，在光通信、激光器贡这、光譜學(xué)以及成像中都非常重要茬末，并且由于三階非線性效應(yīng)相比二階的要弱上幾個數(shù)量級，更難觀測到盖矫，因此在這篇文章中丽惭，我們聚焦于那些基于二階非線性頻率轉(zhuǎn)換過程。二次諧波（倍頻）SHG倍頻是二階非線性過程中zui常見的應(yīng)用辈双，顧名思義责掏，是將兩個頻率相同為f1的光子和非線性晶體作用，產(chǎn)生二次諧波湃望，即頻率為兩倍2f1的光子换衬。從波長來看即是減半痰驱，所以常用于將紅外波段的激光高效倍頻為可見和近紅外波段。應(yīng)用：產(chǎn)生綠光和藍光瞳浦、科研和醫(yī)療担映、頻率穩(wěn)定、熒光顯微鏡和頻 SFG和頻與倍頻類似叫潦，是將兩個頻率不同的光波（ ...
同波長散射（拉曼散射）蝇完，形成拉曼光譜。每個光譜峰對應(yīng)于特定的分子鍵振動矗蕊，形成獨特的“化學(xué)指紋”短蜕。拉曼光譜技術(shù)因其高效和多用途特點，有著非常明顯的優(yōu)勢如：- 非破壞性：無需破壞樣品傻咖。- 無需特殊制備：適用于多種樣品形式朋魔。- 高分辨率：提供分子級別信息。- 廣泛應(yīng)用：用于化學(xué)卿操、材料科學(xué)铺厨、藥物分析等領(lǐng)域所以這項技術(shù)在各科學(xué)領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用價值。但是其在實際應(yīng)用檢測的時候卻也有著自身的一些限制如：- 拉曼效應(yīng)較弱：需要更高強度激光來獲得更強的目標(biāo)信號硬纤，可能損壞樣品。- 熒光干擾：大部分樣品可能會產(chǎn)生伴生熒光赃磨，干擾zui終目標(biāo)信號的檢測為了應(yīng)對這些限制筝家，從而產(chǎn)生了衍生技術(shù)——時間門控拉曼技術(shù)：時間門控 ...
包括尖端增強拉曼散射(TERS)和紅外散射掃描近場光學(xué)顯微鏡(IR s-SNOM)技術(shù)。尖端增強測量的一個普遍挑戰(zhàn)是由遠場散射光子從尖端周圍區(qū)域產(chǎn)生的壓倒性背景信號邻辉。與遠場散射相比溪王，缺乏能夠可靠地增強近場拉曼散射的成像探針，這阻礙了TERS的廣泛采用值骇，盡管它很有希望莹菱。此外，聚合物共混物和BCP系統(tǒng)不適合共振拉曼增強吱瘩，需要很長的信號集成時間道伟。對于紅外sSNOM，基于干涉測量的檢測方法可以提供有效的背景抑使碾。利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在1733 cm?1的吸收波段蜜徽，對PS-b-PMMA(苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯)BCP (PS-b-PMMA)相對較大的自組裝圖案(~80 nm間距)的IR - ...
優(yōu)點是考慮了拉曼散射和熒光響應(yīng)的不同時間行為。第三種方法利用了即使在不同波長下熒光也具有更寬光譜特性的事實票摇，而拉曼發(fā)射光譜與激發(fā)波長耦合拘鞋。該方法值得注意的技術(shù)包括位移激發(fā)拉曼差分光譜(SERDS)和減位移拉曼光譜，兩者都需要在光譜采集之后進行額外的步驟矢门。將傳統(tǒng)的連續(xù)波拉曼系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為基于CCD光譜儀的SERDS設(shè)置只需要小小的修改盆色，即合并兩個稍微波長移位的激光激發(fā)源灰蛙，通常在全寬半MAX(FWHM)時分開。一旦熒光變寬或扭曲拉曼峰隔躲，計算方法提高信噪比的能力有限摩梧。另一個缺點是，由于像素對像素靈敏度的隨機變化大于實際的拉曼信號蹭越，它們可以忽略尖銳的拉曼峰值障本。一個顯著的優(yōu)點是，由于非常窄的拉曼峰與寬熒光之 ...
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