Abstract
We stellen een CARS-microscoop voor met een breed gezichtsveld, gebaseerd op het multikanaals coherente anti-Stokes Raman-verstrooiings-excitatieschema (CARS). Door gebruik te maken van een hoogenergetische supercontinuümbron, gegenereerd door een fotonische kristalvezel met grote modus (LMA PCF), kan een breed scala aan Raman-verstrooiingsbanden worden geëxciteerd over een breed ruimtelijk gebied. De CARS-beeldvorming van specifieke Raman-verstrooiingsvibraties wordt gerealiseerd door toepassing van het bijbehorende banddoorlaatfilter. De experimentele resultaten tonen aan dat snelle CARS-beeldvorming kan worden uitgevoerd op standaardmonsters met behulp van hoogenergetische picoseconde supercontinuümpulsexcitatie en een bijbehorend filter om verschillende Raman-verstrooiingsbandbeelden te verkrijgen. Dit schema kan worden toegepast op celtelling, gasdetectie en andere biomedische disciplines die beeldvorming met een hoge framesnelheid vereisen, en is ook veelbelovend voor snelle hyperspectrale beeldvorming in combinatie met gecomprimeerde detectie.

Figuur 1 (a) Schematische tekening van de breedveld coherente anti-Stokes Raman-verstrooiingsbeeldvorming (CARS). (Camera: DHYANA 95, Tucsen)

figuur 2 CARS-beeldvorming met videosnelheid van het PS- en PMMA-korrelmengsel.
Analyse van beeldtechnologie
Omdat het Raman-verstrooiingssignaal erg zwak is,Dhyana 95De camera die in deze studie is gebruikt, maakt gebruik van backlight sCMOS-technologie met dunne chips. Deze technologie voorkomt lichtinterferentie door de bedradingslaag, vergroot het lichtoppervlak en verbetert de foto-elektrische conversie. De kwantumefficiëntie bedraagt maximaal 95% en de leesruis bedraagt slechts 1,45 elektronen (piekwaarde). Met een brede spectrale respons van 200-1100 nm en een grote pixelgrootte van 11 μm zijn deze eigenschappen zeer geschikt voor dergelijke toepassingen. Deze techniek is ook veelbelovend in combinatie met gecomprimeerde detectie om in de toekomst hyperspectrale beeldvorming met hoge snelheid te realiseren.
Referentiebron
1. Shen, Y.; Wang, J.; Wang, K.; Sokolov, AV; Scully, MO Breedveld coherente anti-stokes Raman-verstrooiingsmicroscopie gebaseerd op een picoseconde supercontinuümbron. APL Photonics 2018, 3, 116104, DOI: 10.1063/1.5045575