基于光纤飞秒激光器及PPLN的宽带CARS显微成像系统
批准号:
61705144
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
刘伟
依托单位:
学科分类:
非线性光学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
雷耀虎、李恒、刘双龙、张赛文、刘鸿吉
中文摘要
本项提出基于光纤飞秒激光器及PPLN晶体的宽带CARS显微成像方案。该方案只需一台价格相对低廉的光纤飞秒激光器作为光源,就能够搭建宽带CARS显微成像系统,实现分子中多个化学键的同时成像。光纤飞秒激光器输出脉冲一分为二,一束泵浦全正色散光子晶体光纤产生时谱结构良好的超连续谱作为斯托克斯光;另一束经透镜聚焦至一片特殊设计的PPLN晶体,通过光学参量产生过程,将光源输出的单一波长的脉冲光转换为红外波段的可调谐光,调谐范围约为1400nm~1600nm,另外选择一片PPLN晶体对红外可调谐脉冲倍频,得到光束质量良好且波长范围在700nm~800nm内可调谐的光脉冲作为探测光。两束激光脉冲作为激发光,同步后共线输入显微物镜,为获取分子完整谱信息的CARS显微图像奠定基础。
英文摘要
The project is a broadband CARS microscopy solutions based on optical fiber laser and the PPLN crystal. The output pulse of the fiber laser is split in two beams, one is used to pump the all-normal dispersion photonic crystal fiber and produce supercontinuum as Stokes beam; another path will focus on a piece of special designed PPLN crystal, and wavelength of the beam can be converted to an infrared tuning pulse, and the tuning range from 1400 nm to 1600 nm range, immediately after the pulse will pass through another PPLN to acquire a tuning beam from 700 nm to 800 nm, which will play as the probe beam. The combined two beams focus on the specimen via an objective to acquire the broadband CARS signal.
常规宽带CARS采用双色CARS机制,受限于超连续谱的时间频谱结构。超短激光脉冲同时做泵浦光和探测光、超连续谱仅做为斯托克斯光,这种方案很难通过时间分辨探测方法来有效地消除非共振背景对共振信号的影响,无法实现分子的准确识别。本项目提出一种基于光纤飞秒激光器和全正色散光子晶体光纤的三色宽带CARS光谱探测方法,该方法采用1064 nm光纤飞秒激光脉冲泵浦NL-1050-NEG全正色散光子晶体光纤,产生具有较好时间谱结构极好的超连续谱(光谱宽度大于500 nm、脉冲宽度小于220 fs)同时做为泵浦光和斯托克斯光,不仅可同时获取样品分子的完整CARS光谱信息,还可通过时间分辨探测方法来有效地抑制非共振背景,提高分子识别的准确性。此外,还可通过控制超连续谱脉冲与探测光脉冲间的时间延迟来测量拉曼振动键的振动退相时间,这对于研究分子动态过程、分子间的相互作用等具有重要参考价值。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
红外与激光工程
影响因子:
--
作者:
[陈丹妮, 李亚晖, 刘伟, 刘正一]
通讯作者:
刘正一
DOI:
10.3788/gzxb20204909.0914002
发表时间:
2020
期刊:
光子学报
影响因子:
--
作者:
[刘正一, 刘双龙, 黄艾旺, 刘伟, 陈丹妮]
通讯作者:
陈丹妮
DOI:
10.3969/j.issn.1000-6281.2017.05.011
发表时间:
2017
期刊:
电子显微学报
影响因子:
--
作者:
[刘伟, 刘双龙, 陈丹妮, 屈军乐, 牛憨笨]
通讯作者:
牛憨笨
裂缝对滨海混凝土结构中钢筋锈蚀的影响机制及对策研究
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批准号:51978408
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘伟
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依托单位:
杂散电流对滨海钢筋混凝土结构的腐蚀机理及劣化模型研究
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批准号:51678368
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:刘伟
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依托单位:
碳化和氯离子对海砂钢筋混凝土的协同劣化机理及其治理方法研究
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批准号:51478271
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2014
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负责人:刘伟
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依托单位:
温、湿环境条件下海砂混凝土中钢筋腐蚀特性研究
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批准号:51108273
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2011
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负责人:刘伟
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依托单位:
国内基金
海外基金