移动一个紧密聚焦的激光光斑在样品上，逐点记录信号，以便在计算机重建。由于相干拉曼散射技术在入射光强方面是非线性的，将所有的激光能量压缩成一个光斑，并在样品上方高速移动该光斑，将使CARS或SRS信号在给定的总平均功率下被应用到样品上。此外，扫描可以很容易地利用相干拉曼散射固有的光学切片能力，因为信号只在聚焦最紧密的部分产生。
相干拉曼技术中常用的扫描方案
扫描有两种常用的方法:样品扫描和光束扫描。样品扫描提供了一个简单的设备，但通常较低的速度和较小的视野，而光束扫描更复杂的实现，对光学系统的性能要求更高，但提供了更大的视野和更高的成像速度。
在样品扫描中，整个相干拉曼光学设置是固定的，样品相对于焦点平移。这意味着光学系统可以对准一个固定的激光束，这比在一系列可能的激光束位置上对准系统更容易。为了获得高的空间分辨率，需要一个平移阶段具有较高的精度和重复性要求。通常，采用压电驱动的弯曲级。这些阶段提供的步长和重复性远远超过光学显微镜(通常小于5 nm)和最大数百微米的平移所要求的。这种制度主要有两个缺点:一是图像的最大视场是由舞台的最大行程决定的，而不是光学。因此，切换到倍率较低的镜头并不能提供大的视野。通常情况下，使用10倍倍率物镜的光学显微镜可以获得>1毫米的视野，但使用压电台则无法获得这些视野。二是这些级的机械共振频率通常将最大扫描速度限制在每行至少数十毫秒(或更高)，这意味着它们至少比波束扫描系统慢一个数量级。
尽管有这些限制，样本扫描的简单性使它在许多情况下成为一个可行的选择。样品扫描系统的光学吞吐量也非常高，因为唯一需要的光学是物镜。当发射束被进一步分析时，样品扫描也会有好处，例如，通过光谱仪，在光谱仪中，光束的移动会造成伪影。
另外也可以通过扫描样品上的组合激光焦点并记录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统边缘的橙色路径。扫描透镜/管透镜系统有双重用途:放大输入激光束以匹配物镜后孔径，并将扫描镜位置成像到后孔径上，以避免光束夹击。尽管这张图只显示了一维扫描，但可以使用靠近第一个扫描镜的第二个扫描镜来扫描正交轴，或者可以在这里所示的配置中使用一个两轴扫描镜。虽然这里显示的是简单的单线态透镜，但一个真正的扫描光学系统是由多元件透镜组成的，以获得色差校正和一个平坦的扫描场。
扫描系统由扫描镜、一对中继透镜和物镜组成。中继透镜，被称为扫描透镜和管透镜(按光束传播顺序)，其目的是在显微镜物镜的后孔径上产生扫描镜的放大图像。这是必要的，因为在焦平面上对焦斑的扫描是通过扫描激光束在后孔径上的入射角度来完成的，激光光斑在该位置的运动是最小的。由于光束夹持(称为“晕光”)，在物镜背面孔径上激光光斑的运动将产生不均匀的照明强度。此外，利用这两个透镜组合的放大倍率来增加入射光束的直径，该直径必须小于4毫米，但应该足够大，以填补物镜后孔径(~ 5-10毫米)，以实现紧密聚焦。图1为两种不同扫描镜位置的激光扫描显微镜内部光路，用不同颜色表示。管透镜和扫描透镜系统的成像作用是明确的，因为两个扫描镜角度的光束都击中相同的位置，和放大作用表现为光束尺寸的变化。扫描通常在计算机控制下完成，扫描控制器计算机还记录像素强度随时间的变化，以便在屏幕上绘制图像。
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；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。
您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。
展示全部 
