基于单脉冲光谱域鬼成像的宽带相干拉曼光谱学
光学
2025-07-23 v1
摘要
宽带相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱学在化学传感与无标记振动成像中发挥着至关重要的作用，然而传统方法受限于有限的采集速度与复杂的探测方案。在此，我们展示了通过将非线性光谱鬼成像与时间拉伸色散傅里叶变换光谱学（TS-DFT）相结合，实现的高速宽带 CARS。我们利用调制不稳定性产生随机超连续谱作为 Stokes 光源，并使用同步的窄带脉冲作为泵浦光。参考 Stokes 光谱通过 TS-DFT 以 60.5 MHz 的速率捕获，而反 Stokes 信号则使用单个非光谱分辨光电探测器进行探测。对这些信号进行关联，实现了指纹区（600-1600 cm-1）与 C-H 伸缩区（2600-3400 cm-1）的宽带 CARS 光谱重建，分辨率达 13 cm-1，采集时间为微秒量级。我们的方法无需在探测光路中进行光谱分辨即可实现鲁棒的信号恢复，有利于在复杂的生物与化学环境中进行测量。
引用
@article{arxiv.2507.16161,
title = {Broadband coherent Raman spectroscopy based on single-pulse spectral-domain ghost imaging},
author = {Jing Hu and Tianjian Lv and Zhaoyang Wen and Wending Huang and Ming Yan and Heping Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16161},
year = {2025}
}
备注
4 pages, 5 figures