中文：瑞利散射瞧筛；英文：Rayleigh scattering

住整個米氏和瑞利散射范圍粒子的勢阱院尔。它是由高度匯聚的單束激光形成的,可彈性地捕獲從幾nm 到幾十μm 的生物或其他大分子微粒 (球) 、細胞器等,并在基本不影響周圍環(huán)境的情況下對捕獲物進行亞接觸性喉誊、無損活體操作邀摆。光鑷自1986 年發(fā)明以來，以其非接觸裹驰、低損傷等優(yōu)點隧熙，在激光冷卻、膠體化學幻林、分子生物學等領域的實驗研究中發(fā)揮了極其重要的作用贞盯。隨著光鑷技術(shù)應用領域的不斷擴大音念，為適應更多的研究需求，光鑷技術(shù)本身也在向?qū)崟r可控的復雜光阱方面不斷地改進躏敢。目前研究人員經(jīng)過不斷地改進實驗方法以及控制樣品的布朗運動闷愤，可以在秒的時間尺度上實現(xiàn)埃量級精度的位移測量。同時可以捕獲并觀察到最小達25 nm 的粒子件余，并有望 ...

頻率一樣讥脐，為瑞利散射；2：非彈性散射啼器，散射光頻率發(fā)生改變旬渠，為拉曼散射，頻率的變化對應的是物質(zhì)的轉(zhuǎn)動和振動光譜端壳，所以收集拉曼散射可以得到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)告丢，從而完成對物質(zhì)的指認。而拉曼散射根據(jù)散射光頻率相較于入射光頻率的變化损谦，又分為斯托克斯線岖免，與反斯托克斯線，斯托克斯線與反斯托克斯線位置相較于入射光頻率完全對稱照捡，只在信號強度上有很大差異颅湘。如下圖，假設頻率為υ_0的入射光經(jīng)過試樣散射之后栗精，散射光之中包含頻率為υ_0的瑞利散射與頻率為的υ_0±?υ拉曼散射闯参，其中頻率為υ_0-?υ是斯托克斯線，頻率為υ_0+?υ是反斯托克斯線悲立。常用拉曼探測技術(shù)原理以及優(yōu)缺點：FT-Raman：原理：傅里葉變換技術(shù)采集信號赢赊，使 ...

這種散射稱為瑞利散射；還有一部分光不僅改變了傳播方向级历，而且散射光的頻率也改變了释移，不同于激發(fā)光的頻率，稱為拉曼散射寥殖。拉曼散射中頻率減少的稱為斯托克斯散射玩讳，頻率增加的散射稱為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多嚼贡，所以拉曼光譜儀通常測定的是斯托克斯散射熏纯，也統(tǒng)稱為拉曼散射。拉曼光譜儀具體原理結(jié)合光譜儀各部件加以說明粤策。二樟澜、光譜儀各部件1、狹縫狹縫是一條寬度可調(diào)，狹窄細長的縫孔.狹縫寬度影響光譜分辨率秩贰，狹縫越窄霹俺，分辨率越高.狹縫經(jīng)由入射光照射，是光譜儀成像的物點.另外狹縫可以限制某些方向的光進入光譜儀毒费，減少雜散光丙唧。2、準直元件準直元件一般是準直鏡觅玻，入射狹縫位于準直鏡的焦平面上想际，從狹縫進 ...

占主導地位的瑞利散射相比，拉曼散射非常弱溪厘。 為了獲得合理的信噪比胡本，通常需要幾秒鐘的長積分時間。 對于常規(guī)光譜來說畸悬，這可能不是問題打瘪，但是對于光譜成像而言，可能需要幾個小時才能獲得一個單一的視野傻昙。為了增強信號，這些年來已經(jīng)開發(fā)了幾種不同的方法彩扔∽钡担基于等離激元的方法，例如表面增強拉曼光譜虫碉，進一步將檢測極限降低到單分子水平贾惦。相反，納米顆粒誘導的不均勻性使其難以成像敦捧。 對于成像科學家來說须板，更有前景的方法是增強非線性光學的相干拉曼散射方法：受激拉曼散射（SRS）和相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）。相干拉曼效應最早是在1960年代發(fā)現(xiàn)的兢卵。在1990和2000年代末习瑰，由于超快鎖模激光器的進步，謝尼（Sunne ...

中秽荤，聚苯乙烯瑞利散射較嚴重甜奄，損耗較大；相比較窃款，纖芯為聚甲基丙烯甲酯材料课兄，則損耗較低。塑料光纖的主要特性與優(yōu)缺點塑料光纖在性能等方面主要具有如下突出的優(yōu)點晨继。（1）重量輕烟阐。光學塑料的比重1 g/cm3 左右（比重范圍一般在 0.83~1.50 g/cm3）,為玻璃比重的1/2-1/3。（2）柔軟、韌性好蜒茄，具有良好的機械性能唉擂。直徑為1 mm的塑料光纖，按曲率半徑為6 mm做180°反復曲數(shù)百次扩淀，對光線毫無損害楔敌；即直徑達到2 mm，仍可以自由彎曲而不斷裂驻谆；且抗沖擊強度好卵凑。（3）不可見光波段的透過性能好。塑料光纖在可見光和近紅外波段的透過性接近光學玻璃胜臊。但在紫外和遠紅外波段其透過率大于50%勺卢，優(yōu)于玻璃光 ...

曼散射相對于瑞利散射，是一個較弱的散射現(xiàn)象象对。通常黑忱，一個光譜測量需要進行幾秒鐘的信號平均以獲得足夠的信噪比。對于光譜測量勒魔，這本身不是一個問題甫煞。然而，對于光譜成像而言冠绢，這意味著一張圖可能需要幾個小時的信號平均抚吠，嚴重限制了高通量樣品檢測的能力。因此弟胀，多種不同的方法相繼被用來提高拉曼信號的強度楷力。比如使表面增強拉曼可以使得拉曼光譜的探測極限到達單分子層級8。然而孵户，這些測量所引入的納米顆粒很難均勻的分布到樣品中萧朝，因此難以做到定量分析。對于成像科學來說夏哭，非線性光學效應產(chǎn)生的增強效果是一個更加適合的方法检柬。比如受激拉曼散射（SRS）效應，以及相干反斯托克拉曼散射（CARS）效應竖配。圖1：自發(fā)拉曼厕吉，SRS以及CAR ...

相同的成分（瑞利散射），而且還存在有少量的波長改變了的散射光（斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射）械念，拉曼散射光強度大約是總散射光強度的10-7 头朱。正是這些波長改變了的拉曼散射光能夠給我們提供有關(guān)樣品的化學成分和結(jié)構(gòu)信息.來自分子的散射光有幾種成分：瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射.在分子體系中龄减，這些頻率主要是位于分子轉(zhuǎn)動项钮、振動以及電子能級躍遷相關(guān)的范圍內(nèi)。散射光沿著所有方向輻射，伴隨波長的變化烁巫，其偏振方向也有變化署隘。1. 散射光頻率不發(fā)生改變的散射過程稱為瑞利散射，就是Lord Rayleigh用來解釋天空之所以呈現(xiàn)為藍色的那種過程亚隙。2. 散射光頻率（波長）發(fā)生改變的散射過程稱為拉曼散射磁餐，拉曼光 ...

不斷產(chǎn)生背向瑞利散射光，回傳的背向瑞利散射光帶著使它產(chǎn)生散射的信號通過耦合器到光電檢測器中阿弃。由于激光器發(fā)射的就是脈沖光诊霹，所以可以根據(jù)時間得到背向散射發(fā)生距光源的時間差，從而確定空間位置渣淳。OTDR得到的瑞利散射功率為一條指數(shù)衰減的曲線脾还，該曲線表示出了光纖沿線的損耗情況。當脈沖光在光纖傳播過程中遇到裂紋入愧、斷點鄙漏、接頭、彎曲等情況棺蛛，脈沖光會產(chǎn)生一個突變的反射或衰減怔蚌。典型的OTDR探測曲線如下圖所示：二、OTDR系統(tǒng)及性能指標OTDR系統(tǒng)主要由脈沖發(fā)生器旁赊、光源桦踊、光電探測器、信號處理系統(tǒng)等組成彤恶。基本構(gòu)架如下：OTDR直接探測背向瑞利散射光的功率鳄橘，光源輸出功率越高声离，背向散射信號越強，探測距離越遠瘫怜。OTDR通 ...

時產(chǎn)生的背向瑞利散射术徊，參考光可取自激光光源。常使用聲光調(diào)制器（AOM）的衍射效應對信號光進行移頻鲸湃，移頻造成的頻率差赠涮，是交流電流發(fā)生的重要因素，所以需要集中暗挑，這也就限制著激光器頻寬笋除，所以COTDR通常使用單頻窄線寬激光器。從單模光纖中不同位置產(chǎn)生的信號光的偏振態(tài)并不相同炸裆，所以需要擾亂參考光的偏振態(tài)垃它，并經(jīng)過多次測量以獲得信號光與參考光在不同偏振態(tài)匹配條件下的平均相干檢測結(jié)果。上面是COTDR具體結(jié)構(gòu)圖，激光器發(fā)出的激光經(jīng)耦合器分成兩束国拇，一束經(jīng)過聲光調(diào)制器調(diào)制為探測光脈沖洛史，再經(jīng)耦合器注入被測光纖。返回的背向瑞利散射光信號與參考光混合酱吝，二者產(chǎn)生中頻信號由平衡探測器接收也殖。平衡探測器輸出帶中頻信息的電流信 ...

器將90%的瑞利散射反射回激光器，同時傳輸所有拉曼位移信號务热。(與寬帶50/50分束器相比忆嗜，幾乎提高4倍拉曼信號)。兩個超窄帶VHG陷波器陕习，每個光密度為>4.0霎褐，然后在傳輸拉曼信號時進一步衰減收集到的瑞利散射光，估計系統(tǒng)傳輸效率為>80%该镣。濾波后的信號聚焦在25μm芯徑冻璃、0.1NA階變折射率光纖上，連接到高分辨率损合、高通量的單級光譜儀成像光譜儀省艳。它配備了1200線/毫米光柵和1340x400成像陣列，20 × 20 μm像素大小和98%的峰值量子效率嫁审，以確保最大的信號采集和1.25波數(shù)分辨率;適合5-200波數(shù)頻率范圍的分析跋炕。下圖4為上述系統(tǒng)測得的低波數(shù)拉曼光譜。圖4您可以通過我們昊量 ...