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单频CARS与SRS显微系统单频CARS/SRS显微镜最具挑战性的部分是激发源,它必须产生两个同步的激光脉冲---泵浦和斯托克斯,需具有以下几点特征:1. 频率失谐在500和之间连续变化,以覆盖所有相关的振动跃迁。这意味着至少有一个泵浦/斯托克斯脉冲是广泛可调的。例如,假设一个固定的泵浦波长为800纳米,斯托克斯必须在835和1110 nm。2.脉冲持续时间为1 - 2 ps,对应于变换限制脉冲的带宽为以这种方式匹配压缩相中振动跃迁的典型线宽。这种选择优化了峰值功率和光谱分辨率之间的权衡。最佳脉冲持续时间也可以取决于实验条件,因为已经表明,在某些情况下,响应是一个与时间相关的函数,因此信号可以 ...
于自发拉曼与CARS的优点SRS是另一种相干拉曼散射(CRS)过程,其激发条件与共振CARS相同。与自发拉曼散射不同,在自发拉曼散射中,样品被一个激发场照亮,SRS中两个激发场在泵浦频率ωp和斯托克斯频率ωs处重合在样品上。如果激发束的差频Δω = ωp−ωs与焦点内分子的振动频率Ω相匹配,即分子跃迁由于分子跃迁的刺激激发,速率提高。分子居群从基态通过虚态转移到分子的振动激发态(图1A)。这与自发拉曼散射相反,自发拉曼散射从虚态到振动激发态的转变是自发的,导致信号弱得多。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 ...
敏度频率调制CARS 具有紧凑和快速可调谐的光纤光源相干反斯托克斯拉曼散射显微镜已成为一种强大的技术,具有许多在生物医学成像、细胞生物学和医学领域的应用。如果泵浦源和斯托克斯场,分别以频率ωp和ωs与拉曼活性分子相互作用,以并且频率Ω=ωp-ωs发生共振,产生频率为ωAS=2ωp-ωs的谐振反斯托克斯信号。这个信号允许对未染色样品进行化学选择性成像。然而,这个信号也有不包含任何特定的化学信息的非共振信号的贡献。这种非共振背景强度取决于采样,非共振信号会使共振信号失真,甚至可以淹没谐振信号 。共振和非共振CARS响应起源于来自三阶磁化率。在外向方向上检测 CARS信号显着降低了非共振型号的贡献, ...
斯拉曼散射(CARS),以及表面增强拉曼散射(SERS)。图1在拉曼散射的非线性模式中,使用多个激光刺激特定的振动跃迁,从而增加信号的强度。简单地说,在SRS中,样品用自发拉曼中的“泵浦”激光照射,并结合较低频率的“斯托克斯”激光。斯托克斯激光器频率的选择使两种激光器之间的能量差(∆v)与特定振动跃迁的能量差相似,从而增强了该跃迁的发生,并增加了其信号(图1)。对于每个泵浦和斯托克斯频率组合,可以获得单个振动峰值的窄带测量。通过锁定其中一个激光器的频率并改变另一个激光器的频率,可以获得宽带或高光谱测量,因此可以扫描和检测振动跃迁的整个范围。信号强度的增加使得512 × 512像素图像的视频速率 ...
斯拉曼散射(CARS)显微镜。人们希望CRS显微镜技术能够扩展到生物成像的其他领域,并且该技术能够作为生物研究的常规工具占有一席之地。尽管令人印象深刻的研究表明,CRS可以映射脂类以外的各种生物化学化合物,但该方法并没有轻易摆脱其作为一种研究方法的声誉快速成像工具。由于许多仪器只存在于大型光学开发实验室中,因此缺乏广泛的应用。完整设备的高成本、复杂性和有限的供应商基础无疑导致了CRS的使用规模过小,但人们对技术开发的强烈关注也超过了应用。也许很能说明问题的是,奥林巴斯在首次推出CRS显微镜几年后就放弃了生产。在寻找下一波成功的过程中,对CRS成像的局限性进行一定的反思是不可避免的。常见的CRS ...
提高相干拉曼成像灵敏度的方法由于照射到样品表面的光功率受到样品损伤阈值的限制,提高CRS显微系统灵敏度的唯一可行方法就是增加分子响应器的有效拉曼截面。对于内源性化合物,拉曼截面是分子的固有性质,当激发波长远离电子共振时,拉曼截面基本上不会改变。然而,对于外部探针,当电子共振出现在激励束的频率附近时,拉曼截面可以显著提高。共振拉曼散射原理可应用到CRS系统的光激发中,达到相应提高分子浓度的检出限的作用。这一方法要求发色团表现出与电子共振良好耦合的振动模式。如受激拉曼散射系统(SRS)所示,当激发频率在电子跃迁附近调谐时,为荧光标记目的开发的荧光团显示高达倍的振动响应的出色增强。结果是这种荧光探针 ...
光焦点并记录CARS或SRS信号作为位置的函数来形成图像。激光扫描是通过一对通过线圈的电流产生角度偏转的振镜来完成的。普通非谐振振镜的扫描线率高达~ 1khz,而谐振振镜的扫描线率高达~ 8khz。行率除以每个图像的行数(通常为512)决定了成像系统的帧率。行周期(行速率的倒数)除以每行像素数(通常是512)决定了扫描系统中的像素停留时间。对于一个普通的非谐振振镜,成像速度为每秒2帧,像素停留时间为2 μs是可能的。图1.激光扫描显微镜的光路示意图。给出了奥林巴斯系统的近似焦距(FL)。通过显微镜的光束路径显示了镜镜的两个位置。黑色镜面对应着穿过光学系统中心的红色通道。灰色镜面对应着穿过光学系 ...
对准。可根据CARS或SRS信号强度进行微调。基于opo的系统中的时间重叠是通过基于反向反射器的被动延迟阶段来实现的,该延迟阶段允许在保持空间对齐的同时调整两个光束中的一个的路径长度(图1)。由于使用的激光系统的重复频率通常是80 MHz,两个脉冲之间的时间周期是p = 1/f = 12.5 ns。用这个周期乘以光速,得到距离约为3.75 m。因此,为了找到时间重叠,必须减小两段路径之间的长度差异,即每段达到该距离的±1/2。必须重叠光束的空间精度是由激光脉冲的空间范围决定的,其持续时间为τ为6 ps。乘以光速可得到cτ为1.8 mm。为了找到如此精确的时间重叠,可使用两步程序。第一步,使用高 ...
。当首次构建CARS或SRS显微镜时,很难确定PMT或锁相放大器探测器上观察到的信号的来源。然而,可以使用一个简短的检查表来验证信号的身份。通常情况下,应使用强谐振样品(例如,两个盖卡片之间的一层薄十二烷),并对样品施加最大可用功率(在80mhz重复频率下,对于6 ps激光系统,每个光束至少100mw)。对于CARS信号:•信号是否与泵浦光功率成二次增长,与斯托克斯光功率成线性增长?•信号是否只出现在反斯托克斯频率?•当任一光束被阻塞或时间延迟被相应数量的激光脉冲持续时间所抵消时,信号是否完全消失?•通过扫描入射激光的频率差,与文献中报道的CARS光谱相比,特征峰出现了吗?对于SRS信号:•信 ...
斯拉曼散射(CARS)。相干拉曼效应最早发现于20世纪60年代6。在20世纪90年代末和21世纪,由于超快锁模激光器的进步,Sunney Xie和他的同事们率先将CARS9和SRS10用于无标签化学显微镜。从那时起,这些技术已被广泛用于化学、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发生在相同的条件下,仪器设置也几乎相同。然而,也有一些不同之处;就像自发拉曼一样,CARS信号(图1,ωas反斯托克斯)与进入的激光束(ωp,泵浦,ωs斯托克斯)相比,发生在不同的波长。用短通滤波器很容易将信号与入射光分开。到达检测器的光子总量很小,更敏感的光子检测器,如光电倍增 ...
5W, 宽带CARS)——高功率同步宽带斯托克斯信号产生——B-CARS研究理想光源。https://www.auniontech.com/details-1773.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。对于飞秒激光器有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客 ...
脉冲宽度激发CARS和SRS可以理想地平衡高效生成非线性信号所需的高峰值功率与相对狭窄的光谱带宽(<1 nm)的要求,以匹配分子振动的固有线宽。对于高速成像,至少需要10Mhz的重复频率,理想情况下应该更高。这是因为在视频速率成像中,数据是以每秒1000万像素的速度获取的,并且CARS至少需要每个像素发射一个激光(对于带有调制传输检测的SRS至少需要两个激光)。此外,近红外光谱区域的激光激发已被证明能最大限度地减少CARS中非共振背景的产生,与可见光激发相比,提供了减少的光损伤,也为非线性显微镜提供了良好的穿透组织的能力。最后,由于CARS或SRS显微镜中的光激发路径通常具有相对较低的透 ...
斯拉曼散射(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 ...
copy, CARS)、双光子荧光、二次谐波生成(second-harmonic generation, SHG)成像等(参见本订阅号前述多光子相关文章,传送门1,传送门2,传送门3)。这些成像方法对指示疾病状况的潜在组织结构和成分敏感。最近,由于诸如通过全息手段控制光场及控制光在复杂介质中的传输等波前整形技术的发展,使得用细的多模光纤作为激光扫描显微内窥镜的探头成为可能。当前不足:多模光纤不能够保持光的偏振态,现有的保持光纤偏振态的方法都很复杂。而使用偏振光可以观测到二阶非线性极化率张量。二阶非线性极化率张量能反映样品的组成、手性和结构组织(例如局部原纤维取向)。文章创新点:捷克共和国CAS ...
ering,CARS)、二次谐波生成(second harmonic generation,SHG)、双光子激发荧光(two-photon excited fluorescence,TPEF)的多模非线性显微镜,可以实现离体生物样本的分子组成和形态信息的高灵敏和高特异性无创无标记检测(区分恶性组织和良性0组织)。当前不足:完成多模非线性显微镜有以下挑战:(1) 光纤耦合的高功率超快激光源(具有风冷、坚固、紧凑、便携特性);(2) 在长距离上的使用光纤进行超短脉冲激光传输和信号采集,要求具有低损耗;(3) 置于内窥镜头端部成像用的超紧凑、快速、精确的扫描仪;(4) 高性能小型化高数值孔径的内窥显 ...
ering,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泛的应用。在自发拉曼散射中,由于非弹性散射的机理,一束频率为wp的激光束照射样品,生成频率分别为wS和wAS的斯托克斯和反斯托克斯信号。在SRS中,使用两束激光wp和wS同时照射样品。频率差Δw= wp− wS(也称为拉曼频移(raman shift))与特定的分子振动频率Ω匹配时,拉曼信号凭借受激激发被放大。因此,斯托克斯光束的强度获得增益放大ΔIS(称为受激 ...
克拉曼散射(CARS)效应。图1:自发拉曼,SRS以及CARS的雅布隆斯基图相干拉曼效应最早于1960年代被发现6。在90年代晚期和00年代,随着超快锁模激光的发展,谢晓亮以及其同事相继发表了有关CARS9和SRS10的无标记化学信息显微镜论文。此后,这些技术被广泛应用到有关化学,生物学以及材料学的研究当中6,7,11。CARS和SRS有着诸多相似性:这些非线性光学过程通常会发生在同样的条件下,且实验所需的仪器设置大致相同。当然,也有一些不同点:比如CARS的信号(图1,ωas)与自发拉曼相似,发生在与输入光源(ωp, pump, ωs Stokes)不同的波长。因此,通过短通滤波片可以轻易将 ...
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,因此使用更灵敏的光子检测器(例如光电倍增管(P ...
用:量子光学CARS/SRS光谱学放大器种子源神经科学FLIM2P/SHG/THG显微镜2P聚合超连续谱产生太赫兹产生1040nm@750-1300nm双输出飞秒激光器突出的特征:完美匹配 2P/SHG/THG成像应用---我们的激光器设计适用于任何多光子成像系统,我们将根据您的具体需求进行定制风冷---由于采用风冷设计,我们的激光器预热时间很短,可以在任何地方投入运行,完全不受现场设备和实验室环境的影响紧凑外形设计---紧凑的设计使它容易使用激光几乎任何工作空间。这个小单元控制器可以很容易地隐藏起来,不让实验进行下去。激光头是自由和灵活的,方便地适合几乎任何地方的设置一键式操作----激光器 ...
列激光器适合CARS光谱等其他光谱学的应用。关键词:皮秒激光器,大功率皮秒激光器,皮秒光纤激光器,光纤皮秒激光器,1064nm 皮秒光纤激光器,1030nm 皮秒光纤激光器,1064nm激光器,1030nm激光器,532nm 皮秒光纤激光器,515nm 皮秒光纤激光器,SPARK LASER,ANTARES,高功率皮秒脉冲激光器,超快光纤激光器,法国spark公司.可选项: 主要应用:主要特点:波长可选1064nm 可提供倍频/三倍频输出 重频可选40MHz/20MHz 外部AOM强度调制 窄线宽输出,zui窄可至0.01nm 重频与第三方同步 预色散补偿 OPO泵浦源 CARS光谱学 荧光 ...
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