SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
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 ...
通常,拉曼散射和远红外漫反射光谱被用于测试固体物质的晶格能的振动特性,可帮助我们从微观的角度来分析其微观特性,并且在固有属性和结构-性质规则方面提供更多的创新视角。拉曼光谱通过使用XperRam Compact(Nanobase)光谱仪在室温下进行测试,所用激发光源为633nm。NMS陶瓷晶体的拉曼散射光谱如图1所示,图1(a)所示样品的拉曼峰都很相似,基线都很平坦,并且振动峰都很尖锐。根据群论分析结果,空间群为P21/n的晶体应该有24个拉曼有源振动模式(12Ag+12Bg)。然而,在实际的拉曼峰中,只有12个峰被检测到,这是因为拉曼有源峰的叠加以及设备分辨率的影响。在100-270cm-1 ...
托克斯-拉曼散射光子。拉曼光谱的校准是通过使用汞氖 (Hg-Ne) 校准源实现的。我们间隔不同培养时间分别从患癌组织和正常组织选取个别点获取拉曼信号。图1正常组织(a)和患癌组织(b)随培养时间变化的拉曼光谱 如上图显示了大鼠正常 (图 1.a) 和患癌 (图 1.b) 组织的拉曼光谱变化。值得注意的是,患癌组织的拉曼光谱的变化比正常乳房的拉曼光谱的变化要显著得多。例如,721 - 828 cm-1 的峰值在患癌组织中比正常组织增加更多。在该区域,存在被报道为乳腺癌或乳腺癌相关峰的727cm-1(C-C拉伸)、780cm-1(核苷酸)、811cm-1(核苷酸)、817cm-1(C-C拉伸、主 ...
生的背向瑞利散射,参考光可取自激光光源。常使用声光调制器(AOM)的衍射效应对信号光进行移频,移频造成的频率差,是交流电流发生的重要因素,所以需要集中,这也就限制着激光器频宽,所以COTDR通常使用单频窄线宽激光器。从单模光纤中不同位置产生的信号光的偏振态并不相同,所以需要扰乱参考光的偏振态,并经过多次测量以获得信号光与参考光在不同偏振态匹配条件下的平均相干检测结果。上面是COTDR具体结构图,激光器发出的激光经耦合器分成两束,一束经过声光调制器调制为探测光脉冲,再经耦合器注入被测光纤。返回的背向瑞利散射光信号与参考光混合,二者产生中频信号由平衡探测器接收。平衡探测器输出带中频信息的电流信号, ...
散斑是一种由散射相干光产生的随机干涉图样,它会严重降低全息图的质量。此外,高强度的相干斑干涉可以损害人类的视觉系统。通过对不同随机相位图生成的全息图进行时域复用处理可以实现:通过叠加具有不相关散斑图的多个全息图来抑制散斑噪声。这种方法会降低显示的帧率,需要使用高速器件保证足够的显示帧率。所以数字微镜器件(DMD)以其高速工作的优点被应用于全息显示的SLM中。DMD是由能够表示二进制状态的微镜组成的,允许DMD被用作二进制振幅调制器并且可实现10 kHz以上的高帧率。减少散斑噪声的宽视角全息显示系统:受结构照明显微镜(SIM)的启发,本系统采用定向照明来扩展视角。使用光源和滤波器作为一个阵列,而 ...
因而其带来的散射比传统共聚焦显微镜中所使用的较短的可见波长更少。更长的波长同时也减少了来自散射光的背景照明,并增加了在更高深度处的对比度。目前,用TPEF显微镜可以获得1mm深度的体内大脑图像。在荧光显微镜中,当两个独立的光子被一种介质同时吸收时,就会发生双光子激发。这需要两个合适能量的光子在这样的介质上时间和空间上同时重合;通常来说这不需要非常大的激发光子通量,当然光子通量越大, 双光子同时被吸收的概率就越大。在TPEF显微镜中,更高的光子通量会带来更高的效率,从而带来图像质量和分辨率的提升。在TPEF显微镜中,双光子激发所需的大光子通量更多的是通过宽波段可调谐的钛宝石飞秒激光器实现的,激光 ...
模式。这两种散射取决于层数和形成的材料类型。在本研究中,E12g 和 A1g 的拉曼频率差 (Δ) 从原始块状 MoS2 的 25.9 cm-1 降低到 MoS2 QD 的 21.6 cm-1。 E12g 和 A1g 差值的减小表明原始 MoS2 的层数和横向尺寸减小。为了研究所制备的 MoS2量子点的带隙能量和光学性质,文章中采用了紫外-可见 (UV-Vis) 和光致发光 (PL) 光谱。图 1b 和 c 中的 MoS2 纳米片是通过 CVD 方法合成的,用于PL信号的比较分析。正如图1(b)所示,MoS2纳米片的光谱在460,610,670处有特征峰,分别用A,B,C表示。A 和 B 峰对 ...
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,因此提高了检测灵敏度。尽管如此,许多可以避免或消除CARS ...
产生背向瑞利散射光,回传的背向瑞利散射光带着使它产生散射的信号通过耦合器到光电检测器中。由于激光器发射的就是脉冲光,所以可以根据时间得到背向散射发生距光源的时间差,从而确定空间位置。OTDR得到的瑞利散射功率为一条指数衰减的曲线,该曲线表示出了光纤沿线的损耗情况。当脉冲光在光纤传播过程中遇到裂纹、断点、接头、弯曲等情况,脉冲光会产生一个突变的反射或衰减。典型的OTDR探测曲线如下图所示:二、OTDR系统及性能指标OTDR系统主要由脉冲发生器、光源、光电探测器、信号处理系统等组成。基本构架如下:OTDR直接探测背向瑞利散射光的功率,光源输出功率越高,背向散射信号越强,探测距离越远。OTDR通常使 ...
粉末晶体上。散射配置。毛细管固定在Oxford Duplex闭路循环低温恒温器中,温度范围为330e60k,精度为±1 K。图1为室温(固体曲线)到60k(虚线曲线)冷却过程中,4BrBP三斜相的低频拉曼光谱的连续变换。在155波数和30波数随着温度的变化发生了巨大的变化。图2a为从20波数到38波数的扩展视图。图2b为130波数到170波数。在30波数的波段的温度行为如图2a所示,可见随着温度的降低其强度减小,位置由296 K下的28.3 波数到60 K下的35.0波数。在~155波数如图2b所示。这个波段急剧变窄,其强度呈指数增长,其位置从296 K下144波数移到高频一侧到60 K下的1 ...
范围内的拉曼散射本质上是非相干的。但通过适当的调节(称为q开关),红宝石激光器的发射可以在一个非常短的持续时间内(10-8秒的量级)和非常高的峰值功率(高达100兆瓦或更多)的单个“巨型脉冲”中获得。当如此强烈的相干光照射到样品上时,就会观察到全新的现象。正常拉曼效应的量子力学理论变得不充分。受激拉曼效应做同调拉曼散射时,试样同时受两雷射之照射,一作激发用(ωL),一作监控用(ωS),而拉曼散射之强弱可用ωS之增益为测度。这些现象通常被称为受激拉曼效应。在频率vo的大脉冲激励下,样品在一定的Stokes频率vo - v时产生增益,其中v是拉曼主动振动的频率。通常只有一个这样的频率是“活跃的”, ...
射、吸收或者散射。其中出现的散射光可以告诉拉曼光谱学家一些关于样品分子结构的信息。分析散射光的频率(波长)可以发现,其中不仅存在与入射光波长相同的成分(瑞利散射),而且还存在有少量的波长改变了的散射光(斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射),拉曼散射光强度大约是总散射光强度的10-7 。正是这些波长改变了的拉曼散射光能够给我们提供有关样品的化学成分和结构信息.来自分子的散射光有几种成分:瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射.在分子体系中,这些频率主要是位于分子转动、振动以及电子能级跃迁相关的范围内。散射光沿着所有方向辐射,伴随波长的变化,其偏振方向也有变化。1. 散射光频率不发生改变的散射过程称为瑞 ...
示了目标物体散射、反射或透射了多少光。 简而言之,光谱图告诉了我们这些特定颜色的光的含量。表示光谱的通常作法是用强度和波长的比值作个图。根据光谱特征识别不同的材料材料的光谱特征可以和人的指纹进行类比, 由于每种材料和化合物与光的反应不同,它们的光谱特征也是不同的。 就像指纹可以用来识别人一样,光谱特征可以用来识别物体。仔细地检查反射光,要研究光,需要一种叫做分光计的仪器,这是一种将入射光按波长展开成单色光的仪器。 在这里,进入分光计的是反射光,其结果被称为反射光谱。 测量物体的反射光谱也是使用高光谱成像最常用的方法。高光谱图像提供了目标物体的三维信息高光谱图像使用成像光谱仪来收集光谱信息,这种 ...
冲、发射拉曼散射信号和发射荧光的时间轮廓。荧光过程包括激发、内部转换和发射三个重要步骤,每个步骤都发生在不同的时间尺度上。首先,入射光子激发荧光团分子的时间为飞秒(10-15秒)量级。其次,振动弛豫的无辐射内转换过程也非常快,在10-14 ~ 10-11 s之间。最后,荧光发射是一个缓慢的过程,大约发生在10-9-10-7 s左右。荧光寿命是指分子在发射荧光光子前处于激发态的平均时间。图1所示的指数衰减曲线说明了荧光发射时间的统计分布。单荧光团的荧光时间轮廓符合寿命常数τ的指数函数,而拉曼发射几乎与激发激光同时发生。由于拉曼信号比荧光信号的发射速度快得多,因此选择合适的时间门宽度,原则上可以在 ...
光谱的低截面散射。在激光激发下,荧光与Stokes Raman散射同时发生,因为红移的Stokes Raman散射与荧光发射光谱重叠。反斯托克斯拉曼散射不存在荧光问题,因为与激发波长相比,反斯托克斯拉曼散射是蓝移的,因此在光谱中与荧光自然分离。当用可见光激发时,荧光本底问题更为严重。拉曼光谱中的强荧光信号直接影响拉曼测量的准确性和灵敏度。荧光和自发拉曼信号在波长维度上重叠,因此不能用简单的滤光片分离。幸运的是,它们在以下性质上有所不同,这是许多拉曼测量中荧光抑制方法的基础:1.荧光发射寿命(纳秒量级)远长于拉曼散射寿命(皮秒量级)。这一原理产生了各种时域方法,其中一个超快脉冲激光器用于激励,可 ...
效应,被物体散射或反射的光的频率将会发生多普勒频移,即物体的位移对光进行了调制,(波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低)。但是在光外差干涉法中普遍存在着非线性(nonlinearity)问题,该因素将会是其位移测量的主要误差来源,使其精度一般只有纳米级至十几纳米,原因是频率不同的光束不能很好的分离,使得相位位移和实际被测长度不成线性关系。这些周期性的非线性误差问题一直是该激光外差干涉发展的障碍。3 F-P干涉检测技术:基于多光束干涉原理的F-P干涉仪具有干涉条纹细锐,衬托对比度高等特点,在高分辨率测量方面具有天然优势。法一珀干涉仪输出的信号特征为狭窄的谐振峰,其腔 ...
个缓慢的中间散射过程改变动量,显著降低光发射强度。然而,子带间的光跃迁不依赖于导带和价带最小值的相对动量,因此对Si/SiGe量子级联发射体提出了理论建议。在中红外和远红外波段,观察到非极性SiGe异质结构在价带和导带的子带间电致发光。对量子级联增益材料进行处理以制备有用的发光器件的第一步是将增益介质限制在光波导中。这使得将发射的光引导成准直光束成为可能,并允许建立一个激光谐振器,这样光可以耦合回增益介质。电介质材料通常沉积在沟槽中,引导注入电流到脊,然后整个脊通常涂上金,提供电接触,并在脊产生光时帮助消除热量。光从波导的分叉端发射出来,其活跃区域通常只有几微米的尺寸。常用的光波导有两种。脊波 ...
部物体反射或散射,部分光反馈会与激光器腔内光相混合,引起激光器的输出功率、频率发生变化,引起输出的功率信号与传统的双光束干涉信号类似,所以被称为SMI。由于反射物的不同位置和相对移动速度会引起不同的SMI干涉频率,利用这种物理现象,如果事先做好标定和校准就可以实现对微小振动和位移的精确测量。您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
从熔点管收集散射辐射。这种方法给出的校准精度优于1 波数。4) 氖发射线如果有标准的氖光源,Ne 发射线可用于在宽频率范围内获得高频校准。下图显示了使用 Ne 灯拍摄的光谱。下表列出了 Ne 频率,这些频率可用于校准分别通过 He-Ne 和 Kr 离子激光器激发获得的拉曼光谱。您可以通过我们的官方网站了解更多共聚焦显微拉曼光谱仪的相关产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
光在朝多方向散射,因而在光电探测器上检测到的微弱光被系统的电子噪声覆盖。该纸再次以2Hz的正弦驱动,并作为模拟信号。图5 Moku示波器测量的10 MHz弱信号我们再次使用Moku:示波器来查看光电探测器检测到的10 MHz调制信号。图5显示了从光电探测器接收的漫反射信号。与镜子的强反射不同,示波器上检测到的信号与噪声无法区分。但是,信号仍然存在,可以使用锁相放大器进行恢复。首先,我们调整输入端增益。在这种情况下,我们在前端选择+48 dB的数字增益。该增益利用数字信号处理的方法增加了信号的强度。在此阶段,信号和噪声都增加,导致无SNR(信噪比)变化。图6 为测量弱信号Moku锁相放大器设置现 ...
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