光源對相干拉曼顯微鏡系統性能的影響歷史上，第①個相干拉曼顯微鏡使用了光譜可見區域的脈沖染料激光器。近來的系統已經使用了固體激光器系統，或基于電子同步鈦藍寶石激光器或同步泵浦光學參數振蕩器(opo)的鎖模激光器。新一代基于光纖的系統，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換，都承諾提高易用性和更低的成本，但目前使用這些系統需要在性能上進行權衡。相干拉曼顯微鏡的激發需要(至少)兩個激光波長，其中一個波長必須是可調的，以匹配分子振動頻率的差頻。此外已經證明，用幾皮秒的激光脈沖寬度激發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 ...

搭建相干拉曼系統時如何驗證信號的真偽與自發拉曼散射相比，CRS技術可以產生更強的振動敏感信號。CRS技術在光學顯微鏡中的普及與這些大大提高的信號水平密切相關，這使CRS顯微鏡的快速掃描能力成為可能。然而，除了更強的振動信號之外，相干拉曼相互作用還提供了豐富的探測機制，用于檢查各種各樣的分子特性。一般來說，CRS技術比自發拉曼技術對介質的拉曼響應提供了更詳細的控制。所以在實際搭建相干拉曼系統時，會有諸多問題。當第①次構建CARS或SRS顯微鏡時，很難確定PMT或鎖相放大器探測器上觀察到的信號的來源。然而，可以使用一個簡短的檢查表來驗證信號的身份。通常情況下，應使用強諧振樣品(例如，兩個蓋卡片之間 ...

區域反射回的相干激光光波的多普勒頻率，進而確定該測點的振動速度V。基于上述光學基本理論，其測振原理如圖 1 所示，由激光器發出頻率為f 的激光束經分光鏡入射到被測表面，由于測量表面的振動，反射光將產生多普勒頻移 ，頻率為f+fr的參考光束和頻率為 f+反射光經反光鏡反射共同投射到光電探測器上產生了拍頻信號，經過電子信號處理系統，Z后得到頻率為-fr拍頻的電信號，由于參考光束增加的fr已知，所以，對激光多普勒測振儀的輸出信號-fr進行分析和處理就可得到所需的物體振動信號。 由于光電探測器的輸出信號混合了方向、頻率已知的參考光束，因此能夠分辨出被測表面的運動方向、運動幅度(即位移大小)以及運動頻率 ...

高光強和空間相干性的泵浦源。因此，通常需要采用一個激光器來泵浦OPO，由于不能直接采用激光二極管，該系統變得相對較復雜，包好一個激光二極管，一個二極管泵浦的固態激光器和實際的OPO.圖2.環形諧振腔的光參量振蕩器大多數OPO都是單共振的，即諧振腔的共振波長為信號光波長或者閑散光波長，而不是對兩者都共振。（對于非共振的波，諧振腔二色性反射鏡或者偏振光學器件會對其產生很高的諧振腔損耗，因此具有非常小的光學反饋。）但是，也有雙共振的OPO，其中信號光和閑散光都是共振的。后者只有當采用單頻泵浦激光器時才有作用。雙共振OPO的優勢在于其泵浦功率閾值低很多。尤其在連續光工作時非常重要。但是，調諧特性比較復 ...

，從而降低其相干性。經過勻化后的光束，再經準直處理，打在雙陣列勻化鏡子，最終成像出較好的勻化光斑。（其光路如下圖）圖7：帶擴散片的激光勻化光路勻化片兩側，是參數相同的聚焦透鏡。激光光源，經準直入射，在第一個聚焦透鏡上聚焦，而擴散片，恰落在其焦面上。經焦面上的擴散片勻化出射后的光源，再被準直，打在雙陣列勻化光路上。相干性的減小，可以大大的減少接收屏面上子單元成像的小光斑之間的銳利邊緣的產生。圖8：微透鏡勻化效果；其中左圖為未加擴散片的勻化效果；右圖為擴散片的勻化效果；微透鏡陣列——天空才是極限！-----革命性的全自動“3D打印”光學加工技術！更低成本！更快速度！對于微透鏡陣列有興趣或者任何問題 ...

技術，是一種相干拉曼散射過程，允許使用光譜和空間信息進行化學成像[18]，由于相干受激發射過程[1]能產生約103-105倍的增強拉曼信號，可以實現高達視頻速率(約25幀/s)[2]的高速成像。SRS顯微鏡繼承了自發拉曼光譜的優點, 是一種能夠快速開發、label-free的成像技術，同時具有高靈敏度和化學特異性[3-6], 在許多生物醫學研究的分支顯示出應用潛力,包括細胞生物學、脂質代謝、微生物學、腫瘤檢測、蛋白質錯誤折疊和制藥[7-11]。特別的是，SRS在對新鮮手術組織和術中診斷的快速組織病理學方面表現出色，與傳統的H&E染色幾乎完全一致[12,13]。此外，SRS能夠根據每個物 ...

應，可以產生相干的硬X射線，波長達0.4?。飛秒強激光與惰性氣體原子相互作用而引發的高次諧波，可獲得軟X波段的相干輻射，波長可覆蓋十納米至幾納米。飛秒激光在晶體中的二倍頻、四倍頻、六倍頻效應可將近紅外的飛秒激光變換至可見、紫外、極紫外和真空紫外，直至150nm，與高次諧波的軟X波段相接。利用飛秒激光在晶體中的參量振蕩和參量放大過程中，可以在近紅外，甚至紅外波段實現寬頻譜范圍的調諧。除此之外，利用飛秒激光在非線性介質中的傳輸，可以發生自相位調制，四波混頻，孤子自頻移和超連續等多種非線性效應，這些效應都可以使飛秒激光器輸出的光脈沖從單一波長變換到紫外至紅外波段。特別值得提出的是，太赫茲波這一在大分 ...

時間。因此，相干拉曼散射方法，如刺激拉曼散射效應，現在被廣泛用于拉曼成像。在這個應用說明中，我們將描述Moku:Lab的鎖相放大器是如何在波士頓大學的刺激拉曼成像裝置中實現的。介紹拉曼光譜是一種非破壞性的分析化學技術。它直接探測樣品的振動模式。與電子光譜法相比，拉曼光譜法提供了高化學特異性，而不需要熒光標簽。樣品可以以完全無接觸和無標簽的方式被詢問，防止對系統的破話。紅外（IR）光譜是另一種常用的獲得振動光譜的方法。紅外光譜和拉曼光譜的選擇規則是不同的；紅外光譜對偶極子的變化很敏感，而拉曼光譜對偏振性的變化很敏感。這使得紅外和拉曼成為一組特定化學鍵的良好工具。對于成像和顯微鏡的應用，在選擇紅外 ...

。衍射極限的相干光學系統的截止頻率為上式中，為頻譜面的半徑(mm)，為傅里葉變換透鏡的焦距(mm)，是光波波長(mm)。所以相當于幾何光學中物高，相當于幾何光學中的孔徑角，即信息容量W實質上等價于幾何光學中的拉氏不變量。對于信息系統J表示能傳遞的信息量大小，對于成像系統J表示傳遞能量的大小。從而從光學設計的角度看，J表征了光組本身的設計、制造的難度。圖2傅里葉變換透鏡要求對兩對物像共軛位置校正像差。當平行光照射輸入面上的物體，如光柵時、發生衍射。不同方向的衍射光束經傅里葉變換透鏡后，在頻譜面上形成夫瑯和費術射圖樣。為使圖樣清晰，各級衍射光束必須具有準確的光程。所以，傅里葉變換透鏡必須使無窮遠入 ...

RS是另一種相干拉曼散射(CRS)過程，其激發條件與共振CARS相同。與自發拉曼散射不同，在自發拉曼散射中，樣品被一個激發場照亮，SRS中兩個激發場在泵浦頻率ωp和斯托克斯頻率ωs處重合在樣品上。如果激發束的差頻Δω = ωp?ωs與焦點內分子的振動頻率Ω相匹配，即分子躍遷由于分子躍遷的刺激激發，速率提高。分子居群從基態通過虛態轉移到分子的振動激發態(圖1A)。這與自發拉曼散射相反，自發拉曼散射從虛態到振動激發態的轉變是自發的，導致信號弱得多。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有效地將樣品中的分子從基態轉移到第一振動激發態。被激發的振動狀態可以通過 ...