受激拉曼散射测量中的噪声：从基础到实践
仪器与探测器
2019-10-29 v1 应用物理
光学
摘要
我们在受激拉曼散射（SRS）的背景下重新审视激光强度噪声，该技术近来已被证明是一种在生物和医学样品中提供化学键无标记图像的关键技术。与大多数检测由光物质相互作用产生的微弱光子通量的显微技术相反，SRS是一种泵浦-探测方案，工作在高通量 regime，并作为强激光场中微弱的调制（）发生。因此，激光噪声是SRS检测中的关键问题。本实用教程为实验人员提供了评估常规基于锁相的SRS系统中噪声量和最终SRS检测极限所需的工具。我们首先定义讨论强度噪声时所相关的量，并通过光电二极管光检测的传统模型加以说明。随后介绍基于锁相实现的受激拉曼散射，并将所提模型适配于这一特殊情况。推导并讨论了功率谱密度（PSD）、相对强度噪声（RIN）、信噪比（SNR）以及系统灵敏度。给出了两种互补方法，可测量RIN并评估SRS系统的性能。此类测量在两种商用激光系统上进行了演示。最后，讨论了SRS中噪声的影响，并提出了未来发展建议。本表述足够简单，以使本科生、研究生以及受激拉曼领域（更一般地，泵浦-探测方案领域）的新人都能理解。
引用
@article{arxiv.1910.12777,
title = {Noise in stimulated Raman scattering measurement: From basics to practice},
author = {Xavier Audier and Sandro Heuke and Peter Volz and Ingo Rimke and Hervé Rigneault},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12777},
year = {2019}
}