相干拉曼技術雙束光同步的粗調與細調方法對于相干拉曼技術，兩束激光必須在時間和空間上結合。常用的方法是使用二向色鏡和幾個轉向鏡進行精細調整，在空間上重疊光束相對簡單。通常情況下，在組合光束路徑中間隔約1米的兩個光闌處的重疊可用于驗證空間對準。可根據CARS或SRS信號強度進行微調。基于opo的系統中的時間重疊是通過基于反向反射器的被動延遲階段來實現的，該延遲階段允許在保持空間對齊的同時調整兩個光束中的一個的路徑長度(圖1)。由于使用的激光系統的重復頻率通常是80 MHz，兩個脈沖之間的時間周期是p = 1/f = 12.5 ns。用這個周期乘以光速，得到距離約為3.75 m。因此，為了找到時間重 ...

相干拉曼技術中常用的掃描方案掃描有兩種常用的方法:樣品掃描和光束掃描。樣品掃描提供了一個簡單的設備，但通常較低的速度和較小的視野，而光束掃描更復雜的實現，對光學系統的性能要求更高，但提供了更大的視野和更高的成像速度。在樣品掃描中，整個相干拉曼光學設置是固定的，樣品相對于焦點平移。這意味著光學系統可以對準一個固定的激光束，這比在一系列可能的激光束位置上對準系統更容易。為了獲得高的空間分辨率，需要一個平移階段具有較高的精度和重復性要求。通常，采用壓電驅動的彎曲級。這些階段提供的步長和重復性遠遠超過光學顯微鏡(通常小于5 nm)和較大數百微米的平移所要求的。這種制度主要有兩個缺點:一是圖像的較大視場 ...

相干拉曼技術中光調制方案優缺點瓦級1064 nm斯托克斯激光束使用的峰值功率可以在緊聚焦時損壞聲光調制器(AOMs)。但是對于高速調制，AOM需要激光聚焦入射。這是因為驅動調制的聲波必須以垂直的方式穿過激光束腰。考慮到常用聲光材料的聲速，10 MHz調制需要的焦點光斑小于100 μm，由此產生的峰值強度過高。寬帶電光調制器的使用也可能存在問題。這是因為寬帶電光調制器利用高功率射頻放大器與較長的電纜連接到相對笨重的調制器。這些電纜可以發射電磁干擾，使鎖相放大器不堪重負。因此，電纜和放大器的小心放置和良好的屏蔽是必要的。也可以觀察到“幽靈”效應，即系統的噪音水平取決于個人站在房間里的位置，因為人體 ...

提高相干拉曼成像靈敏度的方法由于照射到樣品表面的光功率受到樣品損傷閾值的限制，提高CRS顯微系統靈敏度的可行方法就是增加分子響應器的有效拉曼截面。對于內源性化合物，拉曼截面是分子的固有性質，當激發波長遠離電子共振時，拉曼截面基本上不會改變。然而，對于外部探針，當電子共振出現在激勵束的頻率附近時，拉曼截面可以顯著提高。共振拉曼散射原理可應用到CRS系統的光激發中，達到相應提高分子濃度的檢出限的作用。這一方法要求發色團表現出與電子共振良好耦合的振動模式。如受激拉曼散射系統(SRS)所示，當激發頻率在電子躍遷附近調諧時，為熒光標記目的開發的熒光團顯示高達倍的振動響應的出色增強。結果是這種熒光探針可以 ...

相干拉曼顯微系統的發展中遇到的新挑戰盡管CRS具有非常理想的成像特性，但生物醫學成像界對該技術的采用一直是一個緩慢且看似漫長的過程。CRS方法主要由一群敬業的開發人員推動，開始進入大學成像設施、神經科學實驗室和臨床環境。到本世紀末，CRS顯微技術的商業化似乎有了足夠的動力。打入市場的CRS成像系統是由奧林巴斯生產的，幾年后又由徠卡微系統公司生產了專用的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)顯微鏡。人們希望CRS顯微鏡技術能夠擴展到生物成像的其他領域，并且該技術能夠作為生物研究的常規工具占有一席之地。盡管令人印象深刻的研究表明，CRS可以映射脂類以外的各種生物化學化合物，但該方法并沒有輕易擺脫其作為 ...

光學基準進行相干跟蹤。超低噪聲OFC為高精度的、高分辨率的光譜學提供了一個通用的工具。超快光源，可以發射一系列均勻間隔的飛秒脈沖，可以作為光學頻率梳，提供微波和光域之間的相位相干鏈接[1,2]。任意縱向模式的頻率可以定義為，其中m為梳狀線數（整數），為激光重復頻率，為載波包絡偏移（CEO）頻率。這種技術的出現將光載波的相位控制技術擴展到光譜領域[3,4]。例如，精準的光學相位控制是光學原子鐘銣鐘[5 10]和物質量子態表征的關鍵元素[11 13]。雖然控制性能隨著時間的推移有所改善，但仍需要本質低相位噪聲鎖模激光器，來滿足高端基本時間常數變化應用研究的需求[14 16]。近期，長期相位穩定性和 ...

掃描，也需要相干的自由空間激光通信和光量子密鑰分配鏈接，例如從地面到太空。本應用說明將介紹如何使用Moku:Lab的任意波形發生器制作復雜的二維掃描圖案。第一部分展示了如何將AWG波形加載到Moku:Lab，以便在X-Y模式下在示波器上進行可視化。第二部分增加了一個快速轉向鏡和一個激光系統，以產生適合采集系統的任意掃描模式。Moku:Lab的任意波形發生器儀器Moku:Lab的任意波形發生器可以從預設的波形、輸入方程或從文件中導入的點生成雙通道自定義模式。支持從1mHz到125MHz的輸出頻率。脈沖輸出可以配置為脈沖之間有高達250,000個周期的死區時間。預設波形包括正弦波、高斯波、指數上升 ...

雜光等引起的相干噪聲更為嚴重。當傅氏變換透鏡的孔徑與視場較大，而焦距較短時，則無需用遠距型來縮短筒長，甚至需增大兩端的工作距離。此時宜采用像差校正狀況更為有利的雙反遠距型，它可以負擔更大的孔徑與視場。另一類傅氏變換透鏡是單組元對稱或非對稱型，如下圖4所示。盡管變量較少，但仍然足以在較小孔徑和視場下滿足全部像質要求，而且有利于改善雙遠距型工作距離太短和相干噪聲嚴重等缺點。圖4傅里葉變換透鏡的焦距約為300-1000mm，相對孔徑為1/10-1/17，除特殊情況外，多屬小孔徑、小視場系統，可以用初級像差理論有P、W方法求初始結構參數，然后進行修改。相關文獻：《幾何光學 像差 光學設計》（第三版）— ...

單頻CARS與SRS顯微系統單頻CARS/SRS顯微鏡較具挑戰性的部分是激發源，它必須產生兩個同步的激光脈沖---泵浦和斯托克斯，需具有以下幾點特征：1. 頻率失諧在500和之間連續變化，以覆蓋所有相關的振動躍遷。這意味著至少有一個泵浦/斯托克斯脈沖是廣泛可調的。例如，假設一個固定的泵浦波長為800納米，斯托克斯必須在835和1110 nm。2.脈沖持續時間為1 - 2 ps，對應于變換限制脈沖的帶寬為以這種方式匹配壓縮相中振動躍遷的典型線寬。這種選擇優化了峰值功率和光譜分辨率之間的權衡。較佳脈沖持續時間也可以取決于實驗條件，因為已經表明，在某些情況下，響應是一個與時間相關的函數，因此信號可以 ...

(SRS)和相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)，以及表面增強拉曼散射(SERS)。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，從而增加信號的強度。簡單地說，在SRS中，樣品用自發拉曼中的“泵浦”激光照射，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，從而增強了該躍遷的發生，并增加了其信號(圖1)。對于每個泵浦和斯托克斯頻率組合，可以獲得單個振動峰值的窄帶測量。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，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。信號強度的增加使得512 × ...