导读:本文包含了相干反斯托克斯论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:相干反斯托克斯拉曼光谱,相干反斯托克斯超拉曼光谱,微观极化率张量元,分子取向
相干反斯托克斯论文文献综述
汪源,张贞,郭源[1]（2019）在《相干反斯托克斯拉曼及相干反斯托克斯超拉曼光谱微观极化率张量元的简化方案-C_(∞v)对称性》一文中研究指出相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和四阶相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)广泛应用于分子界面和生物膜表面的研究。然而,高阶非线性光学过程中分子微观极化率张量元数量众多,关系复杂,使研究者对CARS和CAHRS很难进行定量分析。采取以下方案对属于C_(∞v)对称性的分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元进行简化。首先将CARS微观极化率张量元β_(i′j′k′l′)表示成拉曼微观极化率张量元微分α′_(i′j′)的乘积,CAHRS微观极化率张量元β_(i′j′k′l′m′)表示成超拉曼微观极化率张量元微分β′_(i′j′k′)和拉曼微观极化率张量元微分α′_(i′j′)的乘积,再利用α′_(i′j′)之间的比值及β′_(i′j′k′)之间的比值得到β_(i′j′k′l′)和β_(i′j′k′l′m′)之间的比值。使用这些CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系,能够得到CARS和CAHRS光谱的广义取向泛函及其广义取向参数,进而对界面分子取向信息进行定量分析。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年02期）
张同云[2]（2018）在《基于四波混频的相干反斯托克斯拉曼散射成像光纤光源》一文中研究指出相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微成像技术是一种无标记光学非线性成像技术,具有非侵入信号强和叁维层析能力,在生命科学领域有很好的应用前景。传统的空间光学型CARS技术基于固体脉冲激光器,系统结构庞大、稳定性差、价格昂贵并且需要专人维护,限制了其推广应用。为克服这些问题,本文对基于光纤四波混频效应的全光纤CARS光纤参量发生器进行研究,研究了光纤四波混频的基本原理,用该原理指导了CARS光纤参量发生器的实验设计并得到实验结果,这一研究对研制新型的CARS成像技术具有重要的应用价值,主要包括以下内容:1.对光纤中的四波混频效应进行理论分析,从光纤非线性理论出发,详细阐述了四波混频的产生机理,并在此基础上对非线性系数、光纤长度、泵浦功率、走离效应等影响四波混频转换效率的因素进行了分析,明确了实现CARS光纤参量需要的短脉冲光纤泵源和非线性光纤的参数。2.对用于CARS成像光纤参量发生器的泵源的研究中,在单波长泵浦源实验中选取重复频率为6.4MHz和23MHz两种泵浦源作为CARS成像光纤参量发生器的泵源,其平均功率放大到1.5W和2W;在可调谐泵源系统中,皮秒脉冲种子源经过一级放大后通过光纤展宽器对脉冲进行展宽并引入一定的线性啁啾,光谱展宽到5nm,连接可调谐滤波器得到对泵浦光波长调谐的目的,再通过包层放大得到高峰值功率的激光脉冲输出。3.在可调谐泵浦波长实验中,信号光和闲频光随着泵浦波长的改变,建立新的四波混频关系,当泵浦高非线性光纤时,泵源的可调谐范围为1026~1034nm,信号光调谐范围为982nm~993nm,闲频光调谐范围为1123nm~1139nm;当泵浦波长为1032nm时,达到信号光和闲频光的最高转换效率,分别为7%和20%,信号光和闲频光的中心波长分别为988m和1132nm。4.当泵浦光子晶体光纤时,泵源的可调谐范围为1025~1036nm,信号光在842~942nm范围内可调,闲频光在1150~1308nm范围内可调,当泵浦波长为1033m时,达到信号光和闲频光的最高转换效率,分别为20%和10.2%,信号光和闲频光的中心波长分别为906nm和1192nm。其信号光的最短波长可以调谐到842nm,闲频光的最长波长到达1308nm,这就为我们建立用于相干反斯托克斯拉曼散射成像光纤参量发生器的研究奠定了基础,其泵浦光和信号光的频差覆盖963cm~(-1)~2120cm~(-1)。(本文来源于《北京工业大学》期刊2018-06-01）
徐斌倩[3]（2018）在《使用相干反斯托克斯拉曼散射显微镜定量分析水凝胶经历碱性溶解的过程》一文中研究指出巴氏消毒法被广泛应用于现代的牛奶加工过程中,因其需要在换热器中进行加热而实现,这必然会导致在换热器表面形成牛奶垢。在大多数食品工业中,使用碱液对这些不希望得到的牛奶垢进行定期的清洗。牛奶中的蛋白质发生热变性是产生牛奶垢的主要原因。使用热诱导形成的乳清分离蛋白(Whey protein isolate,WPI)水凝胶作为用碱液清洗牛奶垢的研究模型。宽场荧光显微镜被用来对蛋白水凝胶在碱性条件下溶解进行研究,发现尽管可实现对蛋白水凝胶浓度的定量分析,但其荧光强度受到pH的严重影响。本文中,展现了一种新型的化学定量方法,使用相干反斯托克斯拉曼散射显微镜(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy,CARS)对乳清分离蛋白溶液和热诱导形成的乳清分离蛋白水凝胶中蛋白质含量进行定量分析,其平均准确度在~1 wt%,且定量的测量深度达~700μm。在pH>13时,蛋白水凝胶的溶解速率急剧降低,文献中解释这现象的唯一假设是基于蛋白水凝胶的溶胀因过高的离子强度而受到限制。这个假设最终在这得到检验,使用CARS显微镜对蛋白水凝胶随时间而溶解的过程进行叁维定量分析。当pH为12~13时,其溶解速度和胶边缘的蛋白质浓度随pH增加而增加,且在溶胀层的蛋白质浓度分布随溶解时间保持恒定,进一步证实了在溶胀层“稳态”的存在。当pH在13.7和14时,溶解进行得非常缓慢,溶胀层的蛋白质浓度分布与在pH 13的条件下(溶解速率最快)非常相似。因此,这些结果有力地证明了溶胀假设是不正确的。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-05-01）
李威,刘伟民,周黎明,程凌浩,关柏鸥[4]（2018）在《基于正交相干接收的布里渊斯托克斯与反斯托克斯散射光分离技术》一文中研究指出提出并设计了一种基于正交光相干接收的光载波上下边带信号分离技术,可用在布里渊散射分布式光纤传感系统中,实现对斯托克斯光和反斯托克斯光的无损分离。该技术利用正交光相干接收技术,保留了光场的相位信息,使光载波的上下边带在不同的输出端口处于相干迭加或相干抵消状态,从而实现上下边带的分离。结果表明,该技术可使光载波的上下边带分别从两个端口输出,且输出与输入信号功率线性相关,具有很好的线性度。分离之后的上边带光信号和下边带光信号之间的串扰小于-20 d B。与常用的光学滤波器方法相比,该技术无温度敏感器件,具有很好的稳定性和可靠性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年07期）
侯国辉,陈秉灵,罗腾,刘杰,林子扬[5]（2018）在《宽带相干反斯托克斯光谱显微成像技术的实验研究》一文中研究指出由于该成像系统采用的超连续谱光源,可以满足所观测样品本源分子在0~4 000cm-1内的所有拉曼振动活性模式同时共振增强,在探测光的作用下,同时产生宽带相干反斯托克斯拉曼散射信号。然后,根据不同的化学键进行光谱图像重构,可以获得反映不同化学键在样品中的分布的图像。对110nm的纯的聚苯乙烯珠所形成的具有一定厚度的薄膜,通过改变探测激光与超连续谱脉冲之间的时间重合度,测量形成的相干反斯托克斯拉曼散射信号的时间分布迹线图,通过其中的1 000cm-1的化学键强度信号进行指数衰减曲线拟合,得出具体的退相时间,与文献中已报道的叁色CARS的退相时间相比,判断是否属于叁色CARS。为了检验系统在实际生物学成像中存在的问题,我们开展了活体小鼠组织生物学应用成像实验,对记录的数据在2 940cm-1的CARS信号进行图像重构,获得CH化学键在组织中的分布,然后,对重构图像直接使用小波变换的去噪方式进行图像去噪,去噪后的图像具有比较清晰的轮廓,结果表明,对于对比度比较强的CARS共振信号,直接使用小波变换的去噪方式就可以获得比较好的图像效果。但是,对于信噪比比较差的共振信号,使用这种处理方法是不合适的,需要使用别的方法,先获取好的信号对比度,再根据感兴趣的化学键进行图像重构,然后,再经过小波变换对图像去噪,图像不仅会变得清晰平滑,而且,具有较好的视觉感官效果。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年02期）
彭亚晶,孙爽,宋云飞,杨延强[6]（2018）在《液相硝基甲烷分子振动特性的相干反斯托克斯拉曼散射光谱》一文中研究指出构建时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱系统,从微观层次研究硝基甲烷的分子相干振动动力学特性.实验中采用超连续白光作为斯托克斯光,通过调整斯托克斯光的时间延迟,得到不同振动模式的CARS光谱.通过对振动弛豫曲线的拟合,获得硝基甲烷分子不同振动模式的振动失相时间.结果表明C-H键伸缩振动比C-N键伸缩振动更容易受热声子的影响.在热加载下,硝基甲烷分子的C-H键有望首先被激发并引起初始化学反应.(本文来源于《物理学报》期刊2018年02期）
汪源,王连胜,丁学用[7]（2017）在《相干反斯托克斯拉曼光谱的实验构型分析》一文中研究指出通过相干光学的能量守恒和动量守恒理论,研究分析了相干反斯托克斯拉曼光谱和相干反斯托克斯超拉曼光谱信号出射角随两个入射光频率及角度的变化规律,并通过LabVIEW软件对规律进行了模拟。结果表明,共向式实验构型时,允许的入射光角度过大或过小不利于实验搭建,且出射信号角度变化范围太大不利于收集;而对射式的实验构型时,允许的入射光角度合适利于实验搭建,且便于采集出射信号。研究方法已在二阶非线性光谱学的实验中得到很好的运用,结果对于叁、四阶非线性光谱学的实验构型选择具有指导性的意义。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2017年11期）
刘双龙[8]（2017）在《宽带相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测和显微成像研究》一文中研究指出相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微成像技术基于物质分子固有的振动光谱,无需预标记处理即可对样品分子进行有效地识别和定位,同时还具有高灵敏度、高时间和空间分辨率、高数据获取速率等优点,因而可对细胞内的生物组织、生物大分子进行无损、原位、活体、实时的光谱探测和显微成像,并已广泛地应用于细胞生物学中对脂质、蛋白质和核酸的研究中。一直以来,CARS显微成像技术多基于分子内某一特定化学键的振动光谱来表征特定分子,显然依靠单一化学键对细胞内种类繁多且结构复杂的生物分子进行准确地识别和定位是比较困难的。为了能获得分子的完整CARS光谱信息,以准确地识别细胞内不同种类的生物分子,须经常改变泵浦光或斯托克斯光的中心波长。为此,已有学者提出采用窄线宽的泵浦光和宽带的斯托克斯光来激发样品分子中的多个化学键产生共振,从而获得宽带CARS光谱信号以准确地识别分子。目前的宽带CARS受限于超连续谱的时间频谱结构,通常采用双色CARS机制,即超短激光脉冲同时作为泵浦光和探测光、超连续谱仅做斯托克斯光,因而这种方案很难在获取生物分子完整CARS光谱的同时,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。本论文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叁色宽带CARS光谱探测方法,该方法采用1064nm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的超连续谱(光谱宽度大于500 nm、脉冲宽度小于220 fs)同时作为泵浦光和斯托克斯光,不仅可以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度。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。本论文的主要研究工作如下:1.编写了用于CARS二维点扫描成像的系统控制程序和图像重构程序,为验证该程序的可靠性,我们基于实验室已有的钛宝石飞秒激光器和光学参量振荡器搭建了单频CARS显微成像系统,并完成了对聚苯乙烯微球的亚微米CARS显微成像以及CARS显微成像系统空间分辨率的标定。2.为实现宽带CARS光谱探测,数值模拟了飞秒激光脉冲在双零色散光子晶体光纤和全正色散光子晶体光纤中传输时超连续谱的产生过程,在对比分析这两类光纤中超连续谱的产生机制和特点的基础上,指出全正色散光子晶体光纤产生的超连续谱具有很高的相干度和稳定性,特别适用于时间分辨光谱探测系统,并提出将基于全正色散光子晶体光纤的超连续谱用于叁色宽带CARS光谱探测和显微成像。3.搭建了基于钛宝石激光器的宽带CARS光谱探测和显微成像系统,实现了对纯二甲基亚砜液体样品的宽带光谱探测,在实验上证明了该类宽带CARS信号的产生机制为双色CARS机制,并完成了对聚苯乙烯微球的宽带CARS光谱探测和显微成像。4.基于光纤飞秒激光器,设计并搭建了叁色宽带CARS光谱探测和显微成像系统,实现了纯苯甲腈样品分子完整CARS光谱信息的同时获取,并通过时间分辨探测的方法使非共振背景得到了有效地抑制,最后测量了纯苯甲腈液体样品各振动模式的振动退相时间。本论文工作的创新点为:1.首次将全正色散光子晶体光纤产生的超连续谱用于宽带时间分辨CARS光谱探测和显微成像。经色散补偿后超连续谱在较宽的光谱范围内具有极好的时间频谱结构(光谱宽度大于500 nm、脉冲宽度小于220 fs)、光谱连续性和均匀性,并且具有高稳定性和高光能利用率等优点。2.提出并实现了一种可同时获取生物分子完整CARS谱的叁色宽带CARS光谱探测和显微成像方法。该方法可实现振动频率在300~3600 cm~(-1)范围内所有振动模式的同时测量,并可通过时间分辨探测来有效地抑制非共振背景,以及对样品分子内所有振动模式退相时间的测量。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
刘杰[9]（2017）在《高谱分辨率宽带相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测》一文中研究指出相干反斯托克斯拉曼散射技术(Coherent anti-Stokes Raman Scattering,CARS)是基于物质分子固有振动、转动特性获取信号,因此可以在无需标记的前提下,通过光与物质相互作用产生非线性信号。CARS属于叁阶非线性效应,因此具有高灵敏、高空间分辨率以及叁维层析能力等特点,广泛应用于活细胞的光谱探测与显微成像中,使在自然的微环境中观测完整的样品和活体细胞成为可能。一直以来,CARS多是基于分子内某一特定化学键产生的反斯托克斯信号表征特定分子,然而,这种靠单一化学键区分细胞内种类繁多的生物分子是远远不够的。因此,为了能够准更加准确、快速地识别不同的分子,需要尽可能同时获取分子完整的CARS光谱。本文将超连续谱光源与超窄带通滤光片结合提出一种高谱分辨宽带CARS光谱探测方法,即:超短激光脉冲分为两路,一路泵浦光子晶体光纤产生的超连续谱做斯托克斯光,另一路经过窄带滤光片,得到光谱宽度约为0.7 nm,脉宽展宽至皮秒量级的激光脉冲同时作为泵浦光和探测光,两路激光脉冲合束后被显微物镜聚焦于样品上,从而产生具有高光谱分辨率的宽带CARS光谱。论文的主要创新点:1.提出一种具有高谱分辨率宽带CARS光谱探测方法,进行理论分析和数值模拟,证明方法的可行性;2.搭建了一套高谱分辨宽带CARS光谱探测系统,一次性获得苯甲腈样品分子在500-3500 cm-1范围内的6个CARS特征峰。本论文的主要内容有:1.对比传统单频CARS与宽带CARS,提出高谱分辨率宽带CARS方法。2.利用对称分步傅里叶法数值求解非线性薛定谔方程,模拟了超短激光脉冲在光子晶体光纤中传输时在时间域和频谱域的演化情况,为产生适用于高谱分辨率宽带CARS光谱探测的超连续谱光源提供了理论基础。3.基于高谱分辨宽带CARS方法,对聚苯乙烯珠与苯甲腈内多个分子共振键进行光谱探测模拟,获得聚苯乙烯珠与苯甲腈内多个分子共振键的高谱分辨率宽带CARS光谱。4.搭建了一套高谱分辨宽带CARS光谱探测系统,实现了苯甲腈样品分子振动500-3500 cm-1内多个分子共振键同时探测。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
刘双龙,刘伟,陈丹妮,屈军乐,牛憨笨[10]（2016）在《相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术研究》一文中研究指出基于全量子理论对相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)过程进行了分析,在此基础上搭建了单频CARS显微成像系统,获得了不同尺寸聚苯乙烯微球高对比度的CARS显微图像.为了标定成像系统的空间分辨率,采用逐点扫描方式对直径为110 nm聚苯乙烯微球成像,从而重构出系统的点扩展函数.结果表明:该CARS显微成像系统的横向空间分辨率约为600 nm,而由阿贝衍射极限决定的理论空间分辨率约为300 nm.分析了导致分辨率降低的原因,并提出了解决方案.为实现纳米分辨的CARS显微成像打下了坚实的基础.(本文来源于《物理学报》期刊2016年06期）
相干反斯托克斯论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微成像技术是一种无标记光学非线性成像技术,具有非侵入信号强和叁维层析能力,在生命科学领域有很好的应用前景。传统的空间光学型CARS技术基于固体脉冲激光器,系统结构庞大、稳定性差、价格昂贵并且需要专人维护,限制了其推广应用。为克服这些问题,本文对基于光纤四波混频效应的全光纤CARS光纤参量发生器进行研究,研究了光纤四波混频的基本原理,用该原理指导了CARS光纤参量发生器的实验设计并得到实验结果,这一研究对研制新型的CARS成像技术具有重要的应用价值,主要包括以下内容:1.对光纤中的四波混频效应进行理论分析,从光纤非线性理论出发,详细阐述了四波混频的产生机理,并在此基础上对非线性系数、光纤长度、泵浦功率、走离效应等影响四波混频转换效率的因素进行了分析,明确了实现CARS光纤参量需要的短脉冲光纤泵源和非线性光纤的参数。2.对用于CARS成像光纤参量发生器的泵源的研究中,在单波长泵浦源实验中选取重复频率为6.4MHz和23MHz两种泵浦源作为CARS成像光纤参量发生器的泵源,其平均功率放大到1.5W和2W;在可调谐泵源系统中,皮秒脉冲种子源经过一级放大后通过光纤展宽器对脉冲进行展宽并引入一定的线性啁啾,光谱展宽到5nm,连接可调谐滤波器得到对泵浦光波长调谐的目的,再通过包层放大得到高峰值功率的激光脉冲输出。3.在可调谐泵浦波长实验中,信号光和闲频光随着泵浦波长的改变,建立新的四波混频关系,当泵浦高非线性光纤时,泵源的可调谐范围为1026~1034nm,信号光调谐范围为982nm~993nm,闲频光调谐范围为1123nm~1139nm;当泵浦波长为1032nm时,达到信号光和闲频光的最高转换效率,分别为7%和20%,信号光和闲频光的中心波长分别为988m和1132nm。4.当泵浦光子晶体光纤时,泵源的可调谐范围为1025~1036nm,信号光在842~942nm范围内可调,闲频光在1150~1308nm范围内可调,当泵浦波长为1033m时,达到信号光和闲频光的最高转换效率,分别为20%和10.2%,信号光和闲频光的中心波长分别为906nm和1192nm。其信号光的最短波长可以调谐到842nm,闲频光的最长波长到达1308nm,这就为我们建立用于相干反斯托克斯拉曼散射成像光纤参量发生器的研究奠定了基础,其泵浦光和信号光的频差覆盖963cm~(-1)~2120cm~(-1)。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
相干反斯托克斯论文参考文献
[1].汪源,张贞,郭源.相干反斯托克斯拉曼及相干反斯托克斯超拉曼光谱微观极化率张量元的简化方案-C_(∞v)对称性[J].光谱学与光谱分析.2019
[2].张同云.基于四波混频的相干反斯托克斯拉曼散射成像光纤光源[D].北京工业大学.2018
[3].徐斌倩.使用相干反斯托克斯拉曼散射显微镜定量分析水凝胶经历碱性溶解的过程[D].苏州大学.2018
[4].李威,刘伟民,周黎明,程凌浩,关柏鸥.基于正交相干接收的布里渊斯托克斯与反斯托克斯散射光分离技术[J].中国激光.2018
[5].侯国辉,陈秉灵,罗腾,刘杰,林子扬.宽带相干反斯托克斯光谱显微成像技术的实验研究[J].光谱学与光谱分析.2018
[6].彭亚晶,孙爽,宋云飞,杨延强.液相硝基甲烷分子振动特性的相干反斯托克斯拉曼散射光谱[J].物理学报.2018
[7].汪源,王连胜,丁学用.相干反斯托克斯拉曼光谱的实验构型分析[J].实验室研究与探索.2017
[8].刘双龙.宽带相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测和显微成像研究[D].深圳大学.2017
[9].刘杰.高谱分辨率宽带相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测[D].深圳大学.2017
[10].刘双龙,刘伟,陈丹妮,屈军乐,牛憨笨.相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术研究[J].物理学报.2016
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