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时间分辨CARS显微成像技术中探测灵敏度的理论研究

荆利青  尹君  刘伟  刘星  侯国辉  牛憨笨  
【摘要】: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基于四波混频非线性光学过程的非侵入式显微成像技术,利用时间分辨方法实现的时间分辨CARS方法能够有效抑制伴随CARS信号同时产生的非共振背景噪声,对于提高系统的探测灵敏度以及实现突破光学衍射极限限制的非标记CARS显微成像技术具有重要的研究意义。本文采用全量子化理论分析方法对时间分辨CARS过程进行了理论分析和数值模拟。通过理论分析得到了传统的CARS显微成像系统的探测灵敏度,即最小可探测分子浓度。在此基础上分析了在突破光学衍射极限的聚焦光斑区域内获得可探测的CARS信号所需的最小分子浓度,为实现超分辨CARS显微成像技术提供了理论依据。

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