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[2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于飞秒钛宝石的超光谱相干反斯托克斯拉曼散射显微镜中SC光纤的比较

DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8873199 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 超光谱相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）显微镜是一个快速发展的领域，它基于拉曼特征实现无标记、化学选择性的生物成像。限制其临床应用的一个重要因素是当前激光源的复杂性。对于双光子激发荧光成像实验室来说，一个直接相关的解决方案是在光纤中相干展宽飞秒钛宝石激光种子，通过光谱聚焦（SF）CARS提供拉曼波长。具有两个零色散波长（ZDWs）的NKT光纤是一种选择，但由于大的（>800 nm）光谱展宽，其光谱表现出低功率谱密度（PSD）。在这里，我们首次系统地比较了（i）输入泵浦功率、（ii）泵浦波长和（iii）光纤长度，比较了来自femtoWHITE-CARS（2个ZDWs）光纤、一个ZDW偏移在种子波长之上的光纤以及全正常色散（ANDi）光纤的相干超连续谱。从种子激光偏振与主光纤轴对齐开始，我们展示了实验测量的总光谱输出，重要的是展示了正交轴上的偏振分辨光谱分量，这是非线性功率依赖性退偏振的度量。这个正交分量会降低CARS信号的效率，但仍然会导致生物毒性，从而限制成像的最大功率。最后，我们展示了代表性的SF-CARS显微镜图像，以展示这项技术的强大能力。
作者： K. P. Herdzik，K. N. Bourdakos，D. J. Richardson，Peter Horak，J. H. V. Price，S. Mahajan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了比较高光谱相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）显微技术中，特别是光谱聚焦（SF）CARS方法，使用飞秒钛宝石激光器产生相干超连续谱（SC）时不同光纤的性能表现。

研究成果

CGCRI光纤表现出最低的去极化水平，这可能归因于其大芯径和相对较低的非线性特性。ANDi光纤产生的光谱在拉曼指纹区非常适合相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）技术，且泵浦光路和斯托克斯光路均具有高功率谱密度。femtoWHITE-CARS光纤在近泵浦波长处去极化程度较低，但在长波波段存在局限性。研究表明，采用保偏版本的ANDi光纤将是进行指纹成像的绝佳选择。

研究不足

研究指出，在泵浦光附近区域，femtoWHITE-CARS光纤的退偏振程度低于ANDi光纤，但由于光纤意外损坏，长波段缺乏相关数据。ANDi光纤表现出严重的退偏振现象（最坏情况下测量值达30%），这降低了其吸引力，不过若采用保偏版本，该光纤可能成为指纹成像的绝佳选择。

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