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微创偏振分辨SHG成像多模光纤内窥镜技术背景:癌症和纤维化疾病会以组织结构发生变化的形式表现出来,目前对这些疾病的医学诊断主要基于活检和随后的非现场组织病理学手段。而使用微创技术,可以即时且原位地做出类似诊断,这极大的减小了做出诊断的时间并且避免了重复手术的可能。基于此,被称为光学切片的先进光学成像技术被开发出来用于微创成像。这种技术依靠各种各种的无标记光学成像模态(通常是将这些模态结合起来一起使用),如相干反斯托克斯拉曼光谱(anti-Stokes Raman spectroscopy, CARS)、双光子荧光、二次谐波生成(second-harmonic generation, SHG)成 ...
我们的可连接SHG或独立的H-SMART谐波发生器结合使用时,可提供可见波长(蓝色,黄色和红色)的高峰值强度脉冲。可产生波段为581.5/588.5nm,388/392nm,291/294nm;650/658.5nm,433/439nm,325/329nm;775.5/785.5nm;517/524nm;388/393nm。4.Q-tune/Q-tune G/Q-tune HR/Q-tune IR激光器Q-TUNE系列激光器,它的主要特点为使用光学参量振荡器(OPO)产生可调波长,线宽窄至6 cm-1。可选的二次谐波发生器将调谐范围扩展到 210-410 nm,线宽窄至12 cm-1。所有激光 ...
过二次谐波(SHG)产生的倍频可能更为人所知。倍频依赖于二阶非线性极化,与二阶非线性系数x(2)息息相关,产生另一个频率为原始频率两倍的新光波。因此对于三倍频来说,原则上同样可以通过三阶非线性系数x(3)直接产生三次谐波(THG),但考虑到光学材料的三阶非线性系数x(3)较小而相位匹配上也存在限制(除了在气体中),直接实现三倍频很困难。因此目前主要是通过级联产生。级联三倍频在级联的过程中,三倍频首先通过一个倍频晶体,将输入的泵浦光倍频(SHG),然后再将这两个光波进行和频(SFG),即可得到输入的三倍频的光,这里的两个过程都是基于非线性晶体材料的二阶非线性x(2)。下图是一个典型的三倍频装置。 ...
次谐波产生(SHG)。图2.奇数和偶数层数的变化表明SHG。利用中心波长为1.49 eV (830 nm)的脉冲激光产生SHG信号。插图显示了不同厚度的拉曼(3L到Bulk)图2显示了不同InSe厚度的SHG和拉曼(插入)测量结果。由于SHG是一个非线性过程,它发生在非中心对称系统中。观察这个效应奇偶厚度证明,由于晶体对称性,任何层数都会发生自旋分裂。通过将SHG和拉曼与文献进行比较,可以确定测量的样品为ϵ-InSe。如果您对磁学测量有兴趣,请访问上海宝马bm555线路的官方网页:/three-level-150.html更多详情请联系宝马bm555线路/欢迎直 ...
次谐波产生(SHG)显微镜,需要一个单一的激发光束。早期大多数CARS显微镜使用了两个独立的电子同步皮秒Ti:sapphire振荡器,导致系统非常庞大和复杂。这很快就被目前单频CRS显微镜中的“金标准”所取代,该标准由皮秒Nd:YVO4振荡器同步泵浦光学参数振荡器(OPO)组成,这种激光系统的复杂性促使人们进行了密集的研究,旨在大幅减少占地面积和价格,同时提高可靠性,其主要是通过光纤格式架构。一类系统是基于飞秒Er:光纤振荡器在1550 nm,播种一对掺铒光纤放大器,其中一个是高度非线性光纤。通过对厚SHG晶体中的两个脉冲序列进行频率倍增和频谱压缩,可以合成775 nm的皮秒固定频率泵浦脉冲和 ...
和二次谐波(SHG)显微镜同时表征了晶型和非晶型MSU。在普通光镜下,MSU晶体呈典型的针状。这些晶体在拉曼峰630 cm-1的SRS上很容易成像,当SRS频率稍微偏离振动共振时,表现出了高化学特异性的非共振行为,SRS信号消失。已知SHG对非中心对称结构敏感,包括MSU晶体和[17]组织中的胶原纤维。然而,由于拉曼极化率张量和二阶光学磁化率对晶体对称性[16]的依赖,研究者们发现线偏振光光束在晶体取向上倾向于产生SRS和SHG的强各向异性信号。因此,研究者们对泵浦光束和斯托克斯光束都应用了圆偏振,以消除MSU晶体和胶原纤维的定向效应。Moku:Pro 的锁相放大器 (LIA) 为受激拉曼散射 ...
光聚焦在一块SHG二倍频晶体,产生相互作用。脉冲重叠区域的SHG信号光谱通过海洋光学USB4000或USB2000+光谱仪进行展开,用ccd进行测量,得到相互作用的光强随频率和时间延迟变化的空间图形,称为FROG迹线。利用脉冲迭代算法从FROG迹线中恢复脉冲的振幅和相位分布。中红外FROG超短脉冲测量仪-软件界面:中红外FROG超短脉冲测量仪特点:1、 软件功能强大(PCGH算法);2、 可实时测量(速度快);3、 可升级测量不同波段,降低测量成本;4、 操作简单,且高精度;5、 同时测得脉宽和相位信息;6、 可接受灵活定制;中红外FROG超短脉冲测量仪的主要应用领域:1、 改善超快激光系统; ...
进行二倍频(SHG),最终得到532nm的激光。磷酸钛氧钾(KTiOPO4,KTP)是一种性能优良的二倍频晶体。有着非线性光学系数大;接收角大,离散角小; 温度范围和光谱范围宽;光电系数高,介电常数低;抗阻比值大;不吸水,化学、机械性能稳定性等特点。KTP晶体的转换效率大致在50%左右,成本较低。泵浦晶体和倍频晶体在不同温度下光-光转换效率不同,为了达到合适的转换效率,使532nm激光稳定,则需要对激光腔内进行温度控制(TEC),而对808nm的半导体激光种子光源也需要响应驱动电路使其功率稳定。由于532nm本身是属于光-光转换,因此532nm激光器不适用于自动电流控制(ACC),而是通常采用 ...
PEF 或 SHG。值得注意的是,我们看到检测到的信号与脉冲持续时间成反比。如果我们的补偿方案将脉冲持续时间变为原来的1/2倍,检测到的信号将增加 2 倍。但是,如果我们的补偿方案的传输为 50%(Etransmitted=0.5 × Eincident),即使脉冲持续时间减少,净检测信号实际上下降了 2 倍。因此对于色散补偿方案的任何考虑,正如这个简单的分析所概述的那样,都应该包含传输效率。一个有用的经验法则是,对于二阶非线性,如果补偿系统的传输效率为α,脉冲宽度变为原先的β倍,则α2β必须大于1才能实现测量的信号增益:例如,如果我们能够将脉冲持续时间变为原先的1/2倍,即β=2,那么上述经 ...
ation,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微物镜,在双波段进行校正(因为相干拉曼成像使用两个光谱不一样的激光束)。文章创新 ...
使用宽带光学SHG实验实现的示例PNN。a,输入数据被编码到激光脉冲的光谱中。为了控制宽带SHG 过程实现的变换,脉冲频谱的一部分用作可训练参数(橙色)。物理计算结果是从 χ(2) 介质中产生的蓝色(约 390nm)脉冲的光谱中获得的。b,为了构建深度PNN,SHG变换的输出用作后续SHG变换的输入,且各自具有独立的可训练参数。c, d, 在训练 SHG-PNN后,它以 93% 的准确率对测试元音进行分类。c,测试集上 PNN 的混淆矩阵。d,最终层输出光谱的代表性示例,显示了SHG-PNN的预测。图 3:物理感知训练(PAT)。a,PAT是一种混合原位 - 计算机算法,用于应用反向传播来训练 ...
tion, SHG)生成敏感,即两个光子瞬间将它们的能量转移到一个波长减半的光子上。二次谐波生成不需要荧光基团,但要求分子结构是高度有序和特别对称的。最常见的满足二次谐波生成的生物结构是胶原。(3)多光子成像是一种非线性的过程,信号产生要求功率密度达到MW/cm2的量级。如此量级只有在显微物镜的焦平面才可以达到,因而将可以观测的信号限制在了焦平面。这带来的一个好处是,焦平面上下的光损伤会大大减小。飞秒激光有足够高的峰值功率,并维持一个低的平均功率水平,可以减小生物样品的光损伤。产生双光子激发荧光和二次谐波生成等非线性过程信号的强度正比于激光的强度DOI:https://doi.org/10.1 ...
的光学倍频(SHG)系统,ILA更加紧凑和成本也更低,并且光束质量优于锥形放大器TA系统。在这里高输出功率是由一个高功率激光器产生的,称为从激光器(slave laser)或者放大器(amplifier)。并且采用一个低噪声低功率的激光器输出注入到放大器的谐振腔中,这个低功率激光器被称为主激光器(master laser)或者称为种子激光器(seed laser)。如果主激光器和自由运行的从激光器的频率足够接近,主激光器的模式在注入的谐振腔内建立起稳定的振荡,从激光器自由运转的模式则被完全抑制,实现了单模注入锁定。迫使从激光器精确地工作在输入的频率上,噪声相对较小。并且注入的功率越高,主激光器 ...
1:从 MSHG1550-1.0-40 测得的倍频输出功率激光系统的光学设置如图 2 所示,有 30W 1560nm 激光器、MgO:PPLN 晶体和用于锁定种子激光的Rb细胞。标准的 MSHG1550-1.0-40 用作倍频晶体,在带有 OC1 温度控制器的 PV40加热炉中加热。使用的晶体参数和聚焦条件为:周期19.5µm, 温度81.60C晶体长度40mm, 厚度1mm1/e2 直径至 50mm焦距镜头 = 1.1 mm相当于在晶体长度中心计算出的光斑尺寸 45µm(1/e² 半径)晶体的最大输入强度 500kW/cm²图 2:11W 倍频激光系统的实验装置斯坦福大学的 Kasevic ...
地,我们的MSHG637已经被用来演示铯原子从1560nm和1077nm冷却到637nm,然后频率加倍到原子跃迁。我们的MSFG 和频晶体系列如下所示。为了实现高效的和频,理想情况下,您希望两束泵浦光束共焦聚焦到 PPLN(即晶体长度与共焦参数的比率为 1),并且两束光束的功率大致相等。请注意,对于高功率光束,建议使用较松的焦点,以避免反向转换或晶体损坏。对于从 1051nm 和 1551nm 生成 626nm 光,已实现 3.5-2.5%/Wcm 的效率。这里,效率 η 定义为其中 P 是每个波长的功率,l 是晶体长度。一些客户以证明从 1051nm (8.5W) 和 1551nm (8.3 ...
于单通结构的SHG,泵浦聚焦在晶体长度的中心。为了达到最佳效率,要达到Boyd-Kleinman聚焦状态。这就是光斑的大小,晶体长度与共聚焦参数的比值是2.84。SHG相互作用所能达到的最佳转换效率也取决于以下几个因素:连续波或脉冲泵源输入功率:在高功率时,可达到增益饱和泵浦/SHG波长:在低增益时,涉及更高能量光子(短波长)的相互作用,转换效率更高。1064nm→532nm对于低增益连续波,典型的转换效率为2%/Wcm。例如,对于1.5W的1064nm泵浦,40mm长的MgO:PPLN晶体,532nm的预期输出是180mW。在更高的功率下,Covesion在10W光源下可以达到1.5%/Wc ...
64nm泵浦SHG强度与温度的关系通过将晶体加热到比计算温度稍高的温度,例如高10度,然后使晶体冷却,同时检测产生波长的输出功率,可确定最佳温度。MgO:PPLN与无掺杂的PPLN比较无掺杂的PPLN通常在100到200摄氏度之间的温度工作,以减小光折变效应,光折变效应可损伤晶体,引起输出光束变形。在光谱的可见光部分出现较高能量时,光折变效应在PPLN中是更严重的。因此,仅在推荐的温度范围内使用晶体尤其重要。在铌酸锂中加入5%的MgO显著增加晶体的光学损伤和光折变阈值,而又保留晶体高的非线性系数。MgO:PPLN具有较高的损伤阈值,适合于高功率应用。它也可在从室温到200摄氏度的温度下操作,显 ...
。二次谐波(SHG)或倍频是利用非线性晶体的χ(2)特性的最常见的应用。在SHG中,两个具有相同波长的泵浦光子通过一个非线性过程结合,产生波长为λ/2的第三个光子。与SHG类似,和频(SFG)是结合波长为λp和λs的两个输入光子来产生一个波长为λSFG 的输出光子。λSHG=(1/λp+1/λs)-1。差频(DFG)中,两个波长为λp和λs的光子入射到晶体,频率较低的波长为信号光子λs激发泵浦光子λp,发射一个波长为λs的信号光子和一个波长为λi的限制光子。Λi=(1/λp-1/λs)-1。在差频过程中,两个信号光子和一个闲置光子出射,产生放大的信号光场。这被称为光参量放大。将非线性晶体放入一 ...
)P2O7的SHG信号谱图;(b) 化合物K2(TeO)P2O7和Rb2(TeO)P2O7的相位匹配曲线为了阐明光学性质和电子结构之间的关系,对带隙和态密度(DOS)进行了测试和计算,由于DFT的本质影响,实验测试结果稍微小于计算的结果,并且发现三个化合物均为直接带隙。DOS数据表明A2(TeO)P2O7 (A=K,Rb,Cs)有相似的态密度。如图2所示,K2(TeO)P2O7、Rb2(TeO)P2O7和Cs2(TeO)P2O7的价带(Valance band)区域在-10--5eV之间,且主要由K 3p,Rb 4p和Cs 5p轨道起主要作用,且在这中间有一个非常尖锐的峰表明碱金属元素的强离子 ...
盖的必须采用SHG系统才能得到的波长,MOGLabs注入锁定放大系统具有非常大的吸引力。例如461nm(1W)用于锶原子钟;399nm (400mW) 用于镱原子钟;405nm (500mW) 用于全息;509nm用于铯里德堡激发和电离;435nm和445nm用于工业应用;其他包括一些SHG系统不是很稳定的波长如657、689和698nm。如果您对此感兴趣,请联系我们。 ...
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