Stimulierte Raman-Streuungsmikroskopie mit einer robusten Faserlaserquelle

CW Freudiger, W. Yang, GR Holtom, N. Peyghambarian, XS Xie und KQ Kieu

Abstrakt

Die stimulierte Raman-Streuungsmikroskopie (SRS) ermöglicht die markierungsfreie chemische Bildgebung und hat vielversprechende Anwendungen in Biologie, Materialwissenschaft und Medizin eröffnet. Sie bietet einen deutlichen Vorteil hinsichtlich der Bildgebungsgeschwindigkeit gegenüber der spontanen Raman-Streuung und verbessert Bildkontrast und spektrale Wiedergabetreue im Vergleich zur kohärenten Anti-Stokes-Raman-Streuung. Die breitere Anwendung der Technik wurde jedoch durch den Bedarf an einer kostspieligen und umweltempfindlichen, abstimmbaren, ultraschnellen Zweiwellenlängenquelle behindert. Wir präsentieren die Entwicklung eines optimierten µm , das auf der optischen Synchronisation zweier Pikosekunden-Leistungsverstärker basiert. Um das für verstärkte Faserlaser typische hochfrequente Laserrauschen zu kompensieren, haben wir ein Hochgeschwindigkeits-Rauschunterdrückungssystem auf Basis einer spannungssubtraktiven, autobalancierten Detektion entwickelt. Wir demonstrieren die kompromisslose Bildgebungsleistung unseres faserlaserbasierten SRS-Mikroskops mit schrotrauschbegrenzter Empfindlichkeit und einer Bildgebungsgeschwindigkeit von bis zu 1 Bild/s.