中文：相干反斯托克斯拉曼散射归粉；英文：coherent anti-Stokes Raman scattering / CARS

諧的光纖光源相干反斯托克斯拉曼散射顯微鏡已成為一種強大的技術假丧，具有許多在生物醫(yī)學成像双揪、細胞生物學和醫(yī)學領域的應用。如果泵浦源和斯托克斯場包帚，分別以頻率ωp和ωs與拉曼活性分子相互作用,以并且頻率Ω=ωp-ωs發(fā)生共振渔期，產生頻率為ωAS=2ωp-ωs的諧振反斯托克斯信號。這個信號允許對未染色樣品進行化學選擇性成像渴邦。然而疯趟，這個信號也有不包含任何特定的化學信息的非共振信號的貢獻。這種非共振背景強度取決于采樣谋梭，非共振信號會使共振信號失真信峻，甚至可以淹沒諧振信號 。共振和非共振CARS響應起源于來自三階磁化率瓮床。在外向方向上檢測 CARS信號顯著降低了非共振型號的貢獻盹舞，因此提高了檢測靈敏度产镐。盡管如此，許多可以 ...

像速度不足踢步。相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)顯微鏡的靈敏度要高于自發(fā)拉曼散射顯微鏡癣亚，但是因為非共振背景的存在，限制了其探測靈敏度获印。受激拉曼散射(stimulated raman scattering,SRS)于1968年初次觀測到述雾，隨后在許多光譜研究中得到廣泛的應用。在自發(fā)拉曼散射中兼丰，由于非彈性散射的機理玻孟，一束頻率為wp的激光束照射樣品，生成頻率分別為wS和wAS的斯托克斯和反斯托克斯信號地粪。在SRS中取募，使用兩束激光wp和wS同時照射樣品琐谤。頻率差Δw= wp? wS(也稱為拉曼頻移(raman shift))與特定的分 ...

究表明蟆技，聯(lián)合相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)、二次諧波生成(second harmonic generation,SHG)斗忌、雙光子激發(fā)熒光(two-photon excited fluorescence,TPEF)的多模非線性顯微鏡质礼，可以實現(xiàn)離體生物樣本的分子組成和形態(tài)信息的高靈敏和高特異性無創(chuàng)無標記檢測(區(qū)分惡性組織和良性0組織)。當前不足：完成多模非線性顯微鏡有以下挑戰(zhàn)：(1) 光纖耦合的高功率超快激光源(具有風冷织阳、堅固眶蕉、緊湊、便攜特性)唧躲；(2) 在長距離上的使用光纖進行超短脈沖激光傳輸和信號采集造挽，要求具有低損耗 ...

曼效應，包括相干反斯托克斯拉曼散射和受激拉曼散射弄痹。這兩種技術都需要高功率的激光抽運饭入，隨著激光功率的增加，信號強度呈非線性增加肛真。盡管這些技術產生了關于石墨烯和h-BN的有價值的信息谐丢，但2D半導體還沒有利用這些技術進行探索。而將等離子體與拉曼光譜相結合是增強拉曼信號和SR的一種很有前途的方法蚓让。當金屬納米結構被合適波長的光照射時乾忱，會表現(xiàn)出所謂的表面等離子共振(SPR)。SPR在金屬納米結構表面附近伴隨著高度受限的強電場历极。來自這種高度局域電場附近的樣品的拉曼信號可以增強10個數(shù)量級以上饰迹，甚至可以進行單分子檢測〕蘩耄基于這一效應哲身，主要有兩種技術:表面增強拉曼光譜(SERS)和增強拉曼光譜(TERS)纲酗，這兩種 ...

SERS)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)被開發(fā)用來增強拉曼散射信號新蟆，以提高拉曼分析或成像的速度觅赊。然而，在SERS中使用金屬納米顆粒對生物應用造成了一些缺點琼稻，CARS或SRS通常局限于查詢一個振動模式吮螺，而不是同時測量標本的全拉曼光譜。在不使用外源標記或納米顆粒的情況下獲得完整的光譜(例如400-2000 cm-1)可以更好地了解樣品中的化學成分和分子結構帕翻。為了提高自發(fā)拉曼光譜的分析通量或成像速度鸠补，人們也做出了努力。線掃描拉曼成像系統(tǒng)使用激光線照明代替單一激光焦點嘀掸，與傳統(tǒng)的逐點掃描技術相比紫岩，成像速度更快。然而睬塌，線掃描技術的成像速度的提高是有代價的泉蝌；沿激光線方向的空間分 ...

（SRS）和相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）。相干拉曼效應發(fā)現(xiàn)于20世紀60年代6揩晴。在20世紀90年代末和21世紀勋陪，由于超快鎖模激光器的進步，Sunney Xie和他的同事們率先將CARS9和SRS10用于無標簽化學顯微鏡硫兰。從那時起诅愚，這些技術已被廣泛用于化學、生物學和材料科學研究劫映。 CARS和SRS有很多相似之處违孝；這些非線性光學過程通常發(fā)生在相同的條件下，儀器設置也幾乎相同泳赋。然而雌桑，也有一些不同之處；就像自發(fā)拉曼一樣摹蘑，CARS信號（圖1筹燕，ωas反斯托克斯）與進入的激光束（ωp，泵浦衅鹿，ωs斯托克斯）相比撒踪，發(fā)生在不同的波長。用短通濾波器很容易將信號與入射光分開大渤。到達檢測器的光子總量很小制妄，更敏感的光 ...

SRS相對于自發(fā)拉曼與CARS的優(yōu)點SRS是另一種相干拉曼散射(CRS)過程，其激發(fā)條件與共振CARS相同泵三。與自發(fā)拉曼散射不同耕捞，在自發(fā)拉曼散射中衔掸，樣品被一個激發(fā)場照亮，SRS中兩個激發(fā)場在泵浦頻率ωp和斯托克斯頻率ωs處重合在樣品上俺抽。如果激發(fā)束的差頻Δω = ωp?ωs與焦點內分子的振動頻率Ω相匹配敞映，即分子躍遷由于分子躍遷的刺激激發(fā)，速率提高磷斧。分子居群從基態(tài)通過虛態(tài)轉移到分子的振動激發(fā)態(tài)(圖1A)振愿。這與自發(fā)拉曼散射相反，自發(fā)拉曼散射從虛態(tài)到振動激發(fā)態(tài)的轉變是自發(fā)的弛饭，導致信號弱得多冕末。圖1.受激拉曼散射原理(A) SRS的能量圖。泵浦和斯托克斯束的共同作用通過虛態(tài)有效地將樣品中的分子從基態(tài)轉移到第 ...

生產了專用的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)顯微鏡侣颂。人們希望CRS顯微鏡技術能夠擴展到生物成像的其他領域档桃，并且該技術能夠作為生物研究的常規(guī)工具占有一席之地。盡管令人印象深刻的研究表明憔晒，CRS可以映射脂類以外的各種生物化學化合物藻肄，但該方法并沒有輕易擺脫其作為一種研究方法的聲譽快速成像工具。由于許多儀器只存在于大型光學開發(fā)實驗室中丛晌，因此缺乏廣泛的應用仅炊。完整設備的高成本斗幼、復雜性和有限的供應商基礎無疑導致了CRS的使用規(guī)模過小澎蛛，但人們對技術開發(fā)的強烈關注也超過了應用。也許很能說明問題的是蜕窿，奧林巴斯在推出CRS顯微鏡幾年后就放棄了生產谋逻。在尋找下一波成功的過程中，對CRS成像的局限性進行一定的反思是不可 ...

(SRS)和相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)桐经，以及表面增強拉曼散射(SERS)毁兆。圖1在拉曼散射的非線性模式中，使用多個激光刺激特定的振動躍遷阴挣，從而增加信號的強度气堕。簡單地說，在SRS中畔咧，樣品用自發(fā)拉曼中的“泵浦”激光照射茎芭，并結合較低頻率的“斯托克斯”激光。斯托克斯激光器頻率的選擇使兩種激光器之間的能量差(?v)與特定振動躍遷的能量差相似誓沸，從而增強了該躍遷的發(fā)生梅桩，并增加了其信號(圖1)。對于每個泵浦和斯托克斯頻率組合拜隧，可以獲得單個振動峰值的窄帶測量宿百。通過鎖定其中一個激光器的頻率并改變另一個激光器的頻率趁仙，可以獲得寬帶或高光譜測量，因此可以掃描和檢測振動躍遷的整個范圍垦页。信號強度的增加使得512 × ...

線性技術雀费，如相干反斯托克斯拉曼散射光譜(CARS)，也可以歸類為熒光抑制方法痊焊，具有從背景干擾中對拉曼信號進行空間分辨的能力坐儿。CARS已用于ps尺度的TR測量，目的是拒絕來自拉曼測量的背景宋光。然而貌矿，由于實際原因，它往往并不適用于所有的樣本狀態(tài)罪佳。此外逛漫，增強拉曼信號和抑制熒光的相同表面增強方法可用于反斯托克斯拉曼和斯托克斯拉曼(更常見)，在紫外光譜范圍內具有特殊優(yōu)勢赘艳，可以選擇性地挑出共振基團的振動酌毡。了解更多詳情，請訪問上海昊量光電的官方網頁：http://www.wjjzl.com/details-2032.html更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電關于昊量光電：上海昊量光電設備 ...