中文：受激拉曼散射；英文：stimulated Raman scattering / SRS

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）。相干拉曼效应最早是在1960年代发现的。在1990和2000年代末，由于超快锁模激光器的进步，谢尼（Sunney Xie）及其同事率先将CARS9和SRS10用于无标记化学显微镜。从那时起，这些技术已广泛用于化学，生物学和材料科学研究。 CARS和SRS有很多相似之处。这些非线性光学过程通常在相同条件下发生，并且仪器设置几乎相同。但是，有一些差异。就像自发的拉曼一样，CARS信号（图1中的ω为反斯托克斯）与入射光束（ωp，泵浦，ωs斯托克斯）的波长不同，使用短通滤波器很容易将信号从入射光中分离出来。到达检测器的光子总量很小 ...

受激拉曼散射显微镜Moku:Lab 锁相放大器的使用拉曼现象由印度科学家C.V. 拉曼于1920 年代发现1, 2。如今，拉曼光谱已成为广泛使用的探知分子振动模式的方法3，4。与其他分析化学方法相比，光谱方法可以提供很高的空间分辨率，探测装置无需与样品相接触。分子振动光谱提供了相对较高的化学特异性，且不需要额外的标记。然而，自发拉曼现象是一个非常弱的散射现象。如果直接使用自发拉曼进行成像或者显微研究，一张图可能需要几小时的采集时间。因此，相干拉曼方法，如受激拉曼散射如今被广泛的应用于显微镜研究。在这个应用指南中，我们将讲述如何使用Moku:Lab的锁相放大器进行受激拉曼散射的信号探测。背景介绍 ...

基于受激拉曼散射显微镜的高灵敏度无标记生物医学成像技术背景：因为各种化学键有其特征频率，使得基于红外吸收和拉曼散射的振动显微术可被用作为无标记对比度机制。然而使用长波长的红外显微镜的分辨率不够，使用短激发波长的自发拉曼散射显微镜尽管有高分辨率，但是其灵敏度不够，成像速度不足。相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微镜的灵敏度要高于自发拉曼散射显微镜，但是因为非共振背景的存在，限制了其探测灵敏度。受激拉曼散射(stimulated raman scattering,SRS)于1968年初次观测到，随后在许多光谱研究中得到广 ...

相放大器模拟受激拉曼散射显微镜拉曼效应是由C.V.拉曼在20世纪20年代首次发现。它是一种广泛使用的光谱方法来确定分子的振动模式。与其他分析化学方法相比，光谱方法提供了高空间分辨率。不需要直接接触就可以获得化学信息。振动光谱提供了合理的化学特异性，而不需要额外的标签。然而，自发拉曼效应是一个弱散射过程。对于成像和显微镜的应用来说，获得一个视场可能需要几个小时的信号整合时间。因此，相干拉曼散射方法，如刺激拉曼散射效应，现在被广泛用于拉曼成像。在这个应用说明中，我们将描述Moku:Lab的锁相放大器是如何在波士顿大学的先进的刺激拉曼成像装置中实现的。介绍拉曼光谱是一种非破坏性的分析化学技术。它直接 ...

ro简化双色受激拉曼散射显微镜实验应用案例Moku:Pro简化双色受激拉曼散射显微镜实验介绍在华盛顿大学, 研究人员致力于双色受激拉曼散射(SRS)显微镜技术研究开发化学成像工具，用于早期癌症检测和了解神经退行性疾病进展。实验装置通常包括多个复杂的高性能仪器, 用于实时双色 SRS 成像或两个相距较远的拉曼跃迁的同步成像。现在，他们正在使用Moku:Pro锁相放大器和多仪器并行模式，仅通过Moku:Pro一台紧凑的多通道设备进行多种实验并捕捉低强度的SRS信号。面临挑战SRS是一种相干拉曼散射过程，可提供具有光谱和空间信息的化学成像。在典型的设置中,它使用两个同步脉冲激光器, 即泵浦和斯托克斯 ...

换空气来观察受激拉曼散射，结果表明拉曼阈值降低到石英光纤拉曼阈值的百分之一左右。因此，不同的填充物可以来增强不同的非线性效应。图4、六边形结构空心光纤图5、六边形空芯光子晶体光纤损耗谱三、空心光纤应用空心光纤在医疗上的应用主要是感应和诊断治疗，空心光纤的最大优点是可以传输普通固体芯无法传输的波长。例如，传统石英基光纤由于其材料吸收，截止波长约在2.1微米，但Er:YAG激光波长达2.94微米、CO2激光波长达10.6微米，这比短波长的石英光纤具有更大的临床诊疗优势。通常，利用长波长的高水吸收峰，阻止激光能量穿透作用组织以外，达到精确消融或切割的目的，同时CO2激光良好的止血性能也有助于外科医生 ...

成部分，中为受激拉曼散射生成及同时明场显微镜成像，右为斯托克斯光束检测及使用频谱分析仪进行信号处理。明亮压缩光源(bright squeezed light)详细结构见图2。（2）使用专用的光学参量放大器在斯托克斯光子之间引入了量子关联关联，实现量子关联抑制噪声，从而提高显微镜的信噪比。关联抑制或“压缩(squeeze)”受激拉曼调制边带(sideband)频率下斯托克斯场上的噪声幅度（图 3a，虚线），同时保持拉曼信号强度不变（尽管时空模态变化会影响这一点）。成像效果图:a、拉曼位移为3,055 cm-1的3 μm聚苯乙烯珠子图像，样品上泵浦功率6 mW。背景（绿色）无拉曼信号，受到测量噪声 ...

CARS)和受激拉曼散射(SRS)被开发用来增强拉曼散射信号，以提高拉曼分析或成像的速度。然而，在SERS中使用金属纳米颗粒对生物应用造成了一些缺点，CARS或SRS通常局限于查询一个振动模式，而不是同时测量标本的全拉曼光谱。在不使用外源标记或纳米颗粒的情况下获得完整的光谱(例如400-2000 cm-1)可以更好地了解样品中的化学成分和分子结构。为了提高自发拉曼光谱的分析通量或成像速度，人们也做出了努力。线扫描拉曼成像系统使用激光线照明代替单一激光焦点，与传统的逐点扫描技术相比，成像速度更快。然而，线扫描技术的成像速度的提高是有代价的；沿激光线方向的空间分辨率降低。近年来，多聚焦共聚焦拉曼光 ...

。那么什么是受激拉曼散射显微镜？受激拉曼散射(SRS)显微技术是一种相对较新的显微技术，是一种相干拉曼散射过程，允许使用光谱和空间信息进行化学成像[18]，由于相干受激发射过程[1]能产生约103-105倍的增强拉曼信号，可以实现高达视频速率(约25帧/s)[2]的高速成像。SRS显微镜继承了自发拉曼光谱的优点, 是一种能够快速开发、label-free的成像技术，同时具有高灵敏度和化学特异性[3-6], 在许多生物医学研究的分支显示出应用潜力,包括细胞生物学、脂质代谢、微生物学、肿瘤检测、蛋白质错误折叠和制药[7-11]。特别的是，SRS在对新鲜手术组织和术中诊断的快速组织病理学方面表现出色 ...

得多。图1.受激拉曼散射原理(A) SRS的能量图。泵浦和斯托克斯束的共同作用通过虚态有效地将样品中的分子从基态转移到第一振动激发态。被激发的振动状态可以通过调节泵和斯托克斯梁之间的频率差来选择。(B) SRS作为能量转移过程。由于分子振动的激励，一个泵浦光子被吸收，一个斯托克斯光子被产生，这分别导致了传输泵浦光束和斯托克斯光束的SRL和SRG。由于分子振动的相干激发(图1B)，一个泵浦光子被样品吸收，产生一个斯托克斯光子。这导致传输泵浦和斯托克斯光束强度的损耗(受激拉曼损耗，SRL)和增益(受激拉曼增益，SRG)分别为ΔIp和ΔIS:其中N为探针体积中的分子数σ拉曼为分子拉曼散射截面。在SR ...