CO2-based hollow-core fiber Raman laser with high-pulse energy at 1.95 um
本文报道了一台1533nm光纤激光器直接泵浦的1946nm高脉冲能量拉曼激光器。拉曼激光器是基于受激拉曼散射（SRS）在一个8米的二氧化碳（CO2）填充嵌套反共振空芯光纤（ARHCF）。沿着低损耗光纤的低能量声子发射与固有的SRS过程相结合，允许在大气CO2压力下产生高达15.4 μJ的高脉冲能量。拉曼激光器具有良好的长期稳定性和低于4%的低相对强度噪声（RIN）。我们还研究了在2 μm光谱范围内喇曼激光线与CO_2吸收带的压力相关重叠。我们的结果构成了一个新的和有前途的技术，高能量2 μm激光器。
2021-09-03 physics.optics
Stimulated Raman scattering of dyes under random lasing in polymeric vesicular films
研究了氦温下染色泡状聚合物薄膜在光传播扩散区的随机激光发射。它本身代表了受激发射和受激拉曼散射（SRS）的耦合效应。由于这种效应，在RL光谱中出现了一组拉曼谱线。这种效应的显著特点是受激发射促进了拉曼谱线的显现。拉曼谱线强度与泵浦光强度呈二次曲线关系。此外，在这种情况下的SRS比自发拉曼光谱具有更结构化的光谱。这使得即使是微弱的和位置接近的谱线也能被探测到。
2010-08-26 physics.optics
Theoretical estimation of stimulated and spontaneous Raman signals in Raman microscopy
本研究针对受激拉曼散射显微术理论不完善的问题，提出了与物镜数值孔径无关的自发拉曼信号和SRS信号理论估算方法，验证了其与现有方法的一致性，并明确了SRS加速因子的物理意义。
2024-03-08 physics.optics
Supercritical-Xenon-Filled Hollow-Core Photonic Bandgap Fiber as a Raman-Free, Dispersion-Controllable Nonlinear Optical Medium
我们提出了超临界氙在空芯光子带隙光纤作为一种高度非线性介质，并证明了200 nm的控制光纤的指导窗口的氙通过其超临界相变。氙的大光学极化率和单原子性质被预测为允许大的光学非线性，在与熔融石英相同的数量级上，同时保持大大降低的拉曼散射，为非线性和量子光学提供益处。
2013-06-19 physics.optics
Polarization-Tailored Raman Frequency Conversion in Chiral Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fibers
宽带可调谐圆偏振光光源在激光科学、生物医学和光谱学等领域中至关重要。传统的光源依赖于使用标准光学部件的非线性波长转换和偏振控制，并且受到合适透明晶体和玻璃的可用性的限制。虽然充气空芯光子晶体光纤提供了压力可调谐色散、长的良好控制的光路长度和高拉曼转换效率，但它不能保持圆偏振状态，通常表现出弱的线性双折射。在这里，我们报告了一个革命性的方法的基础上螺旋扭曲空芯光子晶体光纤，它显示圆双折射，从而鲁棒地保持对外部扰动的圆偏振态。这使得有可能产生纯圆偏振斯托克斯和反斯托克斯信号的旋转拉曼散射在氢。通过调节增益抑制点附近的气压，频移拉曼带的偏振态可以连续变化。该结果为新一代紧凑高效的基于光纤的偏振态完全可控的宽带光源铺平了道路。
2019-04-15 physics.optics
Intracavity Dual-Resonance Stimulated Raman Spectroscopy with Cavity Ringdown Readout for Resolving Hydrogen Rotational Raman Transitions
Department of Mechanical and Automation Engineering, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学机械与自动化工程学系）
本研究开发了结合腔衰荡读出的腔内置双共振受激拉曼光谱技术，实现千赫兹级光谱分辨率，首次测得氢转动拉曼跃迁S₀(1)和S₀(0)的完整迪克窄化演化，为气相拉曼线形测量建立基准并约束压力相关线宽模型。
2026-09-01 physics.optics
Enhanced Control of Transient Raman Scattering Using Buffered Hydrogen in Hollow-Core PCF
许多关于拉曼活性气体和惰性气体混合物中受激拉曼散射的报告表明，添加色散缓冲气体会增加高阶斯托克斯和反斯托克斯边带的相位失配，导致优先转换到前几个斯托克斯线，伴随着由于与缓冲气体分子碰撞而导致的拉曼增益显着降低。在这里，我们报告，提供的色散可以精确控制，有效的拉曼增益充气空芯光子晶体光纤（PCF）实际上可以显着增强时，缓冲气体的加入。当相互作用场之间的非线性耦合很强时，这种违反直觉的行为就会发生，并且可以导致与纯拉曼活性气体类似的性能，但总气压要低得多，从而可以抑制竞争效应，如拉曼反向散射。我们报告在所有发射的边带的高模态纯度，随着反斯托克斯转换效率高达5%，在可见光和2%的紫外线。结果指出，一类新的气体基波导器件中的压力可调谐的非线性光学响应，有益地调整通过添加其他气体。
2017-06-23 physics.optics
Dramatic Raman Gain Suppression in the Vicinity of the Zero Dispersion Point in Gas-Filled Hollow-Core Photonic Crystal Fiber
1964年，Bloembergen和Shen预测，如果声子的产生和湮灭（通过非弹性散射）的速率精确平衡，拉曼增益可以被抑制。只有当每个过程所需的动量相同时，这才是可能的，即，由泵浦-斯托克斯散射产生的声子相干波与在泵浦-反斯托克斯散射中湮灭的声子相干波相同。在大体积气体电池中，这只能在与泵轴成斜角的有限相互作用长度上实现。在这里，我们报告了一个简单的系统，提供了显着的拉曼增益抑制在长共线路径长度的氢。它由一个充气的空芯光子晶体光纤组成，其零色散点被压力调节到接近泵浦激光波长。在一定的精确压力下，基模中斯托克斯光的产生被完全抑制，从而允许探索其他弱得多的非线性过程。
2015-08-26 physics.optics
Time-Encoded Raman: Fiber-based, hyperspectral, broadband stimulated Raman microscopy
拉曼传感和拉曼显微镜是最具体的光学技术之一，用于识别未知样品的化学化合物，并实现具有分子对比度的无标记生物医学成像。然而，当前技术提供的高成本和复杂性、低速度以及不完整的光谱信息是阻碍拉曼系统更广泛应用的主要挑战。为了克服这些限制，我们开发了一种新的方法，用于受激拉曼光谱和拉曼成像使用连续波（CW），快速波长扫描激光。我们的全光纤时间编码拉曼（TICO-Raman）装置使用傅立叶域锁模（FDML）激光源，实现高速、宽光谱覆盖范围（750 cm-1 - 3150 cm-1）和高分辨率（0.5 cm-1）的独特组合。拉曼信息被直接编码并及时获取。我们展示了定量化学分析的溶剂混合物和高光谱拉曼显微镜与植物细胞的分子对比。
2014-05-16 physics.optics
Spontaneous and Stimulated Raman Scattering near Metal Nanostructures in the Ultrafast, High-Intensity regime
拉曼散射中包含原子反转可以显着改变等离子体环境中的场动力学。我们的计算表明，大的本地字段和飞秒脉冲相结合，以产生：（i）内的热点人口反转;（ii）增益饱和;和（iii）转换效率的特征在于开关式过渡到受激制度，跨越12个数量级。虽然在拉曼散射原子反转通常被忽略，我们证明，在某些情况下，充分考虑的动力学的布洛赫矢量是必需的。
2013-05-02 physics.optics
Stimulated Raman lineshapes in the large light-matter interaction limit
受激拉曼散射（SRS）代表了一个强大的工具，用于评估分子化合物或固态系统的振动特性。从光谱学的角度来看，SRS能够捕获不受不相干背景过程影响的拉曼光谱，并且通常确保相对于其自发对应物的几个数量级的信号增强。自1962年发现以来，受激拉曼散射已被应用于开发技术应用，如拉曼激光器，脉冲源和拉曼放大器的频移器。然而，为了充分利用它们的潜力，关键是要有一个准确的描述下的大增益制度的SRS过程。在这里，作为一个例子，受激拉曼光谱的模型溶剂，即液体环己烷，我们讨论了如何的光谱轮廓和拉曼激发的线形严重依赖于泵浦激发制度。特别是，我们表明，在大的光-物质相互作用限制的拉曼增益经历了一个指数增加（减少）的红色（蓝色）侧的光谱，与拉曼线宽出现锐化（加宽）。
2022-03-01 physics.optics
The effect of rotational Raman response on ultra-flat supercontinuum generation in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
本文通过实验和数值模拟对比氩气与氮气，发现氮气中旋转拉曼响应导致增益抑制和模式耦合，降低了超连续谱在正常色散区的能量密度，影响平坦超连续谱产生。
2023-05-12 physics.optics
Stimulated Raman-induced Beam Focusing
本文研究高阶拉盖尔-高斯模式下受激拉曼散射对泵浦和斯托克斯光束振幅与相位的调制，揭示环形光束超分辨相干拉曼成像的局限性，并与受激发射损耗荧光显微术进行对比。
2024-05-23 physics.optics
Amplified Spontaneous Emission enhanced Forward Stimulated Raman Scattering in dye solutions
本文研究了弱荧光染料4 ′-二乙氨基-N-甲基-4-芪苯磺酸盐（DEST）在1，2-二氯乙烷溶液中的前向受激喇曼辐射。纯1，2，二氯乙烷在631 nm处发射第一斯托克斯线，光谱宽度为1.6 nm，对应于每cm 2956的拉曼位移。在1，2-二氯乙烷溶液中加入DEST后，光谱宽度减小.在1 cm光程长度的样品中，前向拉曼发射的单程转换效率高达20%。由三阶自相关技术测量的前向受激拉曼发射的脉冲持续时间在纯1，2，二氯乙烷是10 ps，而它是近3 ps的0.04 mM的DEST溶液。
2002-09-20 physics.optics
Enhanced stimulated Raman scattering in slow-light photonic crystal waveguides
首次研究了慢光绝缘体上硅（SOI）光子晶体线缺陷波导中受激喇曼散射的增强。通过将Bloch-Floquet公式应用于平面光子晶体中的导模，我们建立了一种将下移Stokes信号的强度与泵浦强度和模群速度联系起来的公式。然后将该方法应用于慢光光子晶体波导中增强受激喇曼产生的两种方案。结果表明，相对于SOI沟道波导，最大增强因子为10^4（66，000）。本文还讨论了双光子吸收、本征散射和无序对光泵硅放大器和激光器慢光喇曼效应的影响。
2005-12-14 physics.optics
Optimally shaped narrowband pulses for Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy in the range 330-750 nm
在存在大量群速度色散的情况下通过二次谐波产生飞秒脉冲的光谱压缩为飞秒受激拉曼光谱（FSRS）提供了方便的窄带拉曼泵浦脉冲源。我们在这里讨论一个简单而有效的修改，大大增加了通用性的二次谐波频谱压缩技术。在二次谐波产生之后添加光谱滤波器产生具有优越的时间轮廓的窄带脉冲。这种简单的修改i）增加了给定脉冲能量的拉曼增益，ii）提高了光谱分辨率，iii）抑制了与缓慢失相振动相关的相干振荡，以及iv）将有用的可调谐范围扩展到至少330-750 nm。
2012-12-20 physics.optics
Near- and middle-ultraviolet reconfigurable Raman source using a record-low UV/visible transmission loss inhibited-coupling hollow-core fiber
我们报告了两种类型的拉曼激光源发射在近和中紫外光谱范围内使用的耐晒充气抑制耦合（IC）空芯光子晶体光纤（HCPCF）具有创纪录的低传输损耗（最低5分贝/公里，在480 nm）。第一种类型的源发出的拉曼梳产生的充氢HCPCF由355 nm波长的微芯片纳秒脉冲激光泵浦。所产生的梳状线从270 nm到近红外区域，在270-400 nm波长范围内不少于20条线。第二种类型代表调谐到紫外线中的臭氧吸收带的第一双波长拉曼源。这种双波长源在266 nm和289 nm或266 nm和299 nm处发射。为了优化差分吸收激光雷达（DIAL）探测臭氧的灵敏度，对激光对的相对功率进行了设定。相对于目前的DIAL激光器，该源的物理封装尺寸缩小了10倍以上，从而为实地臭氧监测和绘图提供了新的机会。这两种拉曼光源都具有非常小的占地面积，并且没有日晒。
2021-08-24 physics.optics
Transition between Kerr comb and stimulated Raman comb in a silica whispering gallery mode microcavity
我们从理论和实验上研究了具有大自由光谱范围（FSR）的石英微腔中调制不稳定性和拉曼增益之间的转换，揭示了我们可以选择性地从四波混频主导态转换到受激拉曼散射主导态。理论分析和实验结果都表明，在不同的自由谱段间距下，克尔梳的跃迁之间存在一个拉曼优势区。通过改变驱动功率、光腔与波导的耦合以及激光失谐量，可以有选择地获得稳定的克尔梳和拉曼态。这种可控的过渡是由于在二氧化硅回音壁模式微腔中存在调制不稳定性和拉曼增益之间的增益竞争而实现的。
2017-12-13 physics.optics
A unified framework for sensitivity comparison across stimulated Raman, stimulated Raman photothermal, and mid-infrared photothermal microscopy
Institute for Photon Science and Technology, The University of Tokyo（东京大学光子科学研究所）；Department of Advanced Materials Science, The University of Tokyo（东京大学先进材料科学系）；RIKEN Center for Advanced Photonics, RIKEN（理化学研究所先进光子学中心）
建立统一理论框架，通过有效吸收系数和光热因子定量比较受激拉曼散射、中红外光热和受激拉曼光热显微镜的散粒噪声极限灵敏度，揭示各模态的优势来源。
2026-06-26 physics.optics
Stimulated Raman Scattering and Nonlinear Focusing of High-Power Laser Beams Propagating in Water
高功率（功率>自聚焦临界功率）激光束在水中传播的物理过程包括非线性聚焦、受激拉曼散射（SRS）、光学击穿和等离子体形成。非线性聚焦和SRS之间的相互作用进行了分析的情况下，一个显着的一部分泵功率被引导到斯托克斯波。传播模拟和分析模型表明，斯托克斯波可以重新聚焦后，在后者的功率下降到临界功率以下的泵波。结果表明，这种新的聚焦机制是不同于交叉相位聚焦。虽然这里讨论的背景下，在水中的传播，增益聚焦现象是一般的任何介质支持非线性聚焦和受激前向拉曼散射。
2015-02-11 physics.optics
Plasmon-enhanced Stimulated Raman Scattering Microscopy with Single-molecule Detection Sensitivity
受激拉曼散射（SRS）显微镜允许生物医学系统的高速无标记化学成像。对于内源性生物分子，SRS显微镜的成像灵敏度限于~10 mM。电子预共振SRS允许检测亚微摩尔发色团。然而，具有极小拉曼截面（~10-30 cm 2 sr-1）的单个生物分子的无标记SRS检测仍然是无法实现的。在这里，我们展示了等离子体增强受激拉曼散射（PESRS）显微镜与单分子检测灵敏度。通过采用皮焦耳激光激发、背景扣除和去噪算法，我们获得了鲁棒的单像素SRS光谱，展示了单分子事件的统计特性。通过使用腺嘌呤的两个同位素体验证单分子检测。我们进一步证明了将PESRS应用于生物学应用的能力，并利用PESRS来映射由于饥饿应激而从细菌释放的腺嘌呤。PESRS显微镜为化学和生物医学系统中分子事件的超灵敏检测提供了希望。
2019-03-12 physics.optics
Coupled-mode theory for stimulated Raman scattering in high-Q/Vm silicon photonic band gap defect cavity lasers
我们证明了受激拉曼散射的动力学设计的高Q/Vm的硅光子带隙纳米腔通过耦合模理论框架对光泵硅激光。其他chi（3）效应，如双光子吸收和光学克尔，相关的自由载流子动力学，热效应，以及线性损耗，如腔辐射和线性材料吸收的相互作用，包括和数值研究。我们的结果澄清了机制的相对贡献和演变，并证明了激光和关闭阈值。我们的研究阐明了在单片硅高Q/Vm光子带隙缺陷腔中实现连续波和脉冲高效拉曼频率转换的条件。
2006-07-06 physics.optics
Towards label-free distributed fiber hydrogen sensor with stimulated Raman spectroscopy
氢气检测在化工和能源工业中具有重要意义。光纤氢传感器具有灵活性和紧凑性，并具有分布式分析的潜力。然而，传统的光纤传感器遇到的挑战是光直接与氢相互作用，因为氢只显示弱的四极吸收，金属钯和铂薄膜涂层通常用作光学可检测的标记。本文基于空芯光子晶体光纤中的受激拉曼光谱，研究了工作在光通信波段的无标记光纤分布式氢传感器。分布式拉曼测量方法代表了光纤传感器的一种新范式，可能允许在气相或液相中进行高灵敏度和选择性的分布式化学分析。
2019-02-27 physics.optics
Cascaded multi-phonon stimulated Raman scattering near second-harmonic-generation in thin-film lithium niobate microdisk
本文在X切薄膜铌酸锂微盘中实现了二次谐波附近的级联多声子受激拉曼散射，通过改变泵浦波长精细调谐拉曼光谱线，并验证了WGM微谐振腔作为有效光学上转换波长转换器的潜力。
2024-06-26 physics.optics
High-Polarization-Extinction Raman Conversion in Gas-Filled Polarization-Maintaining Hollow-Core Fibers
Jinan University（暨南大学）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Linfiber Technology (Nantong) Co., Ltd.（林菲科技（南通）有限公司）
通过偏振维持空芯光纤实现高偏振纯度的拉曼转换，为气体光子学中的偏振可控光源提供新方案。
2026-01-31 physics.optics
Low Frequency Collinear Pre-Resonant Impulsive Stimulated Raman Spectroscopy
在这项工作中，我们扩展低频脉冲受激拉曼显微光谱的前电子共振制度。我们使用宽带双色共线泵浦探测方案，可以很容易地扩展到成像。我们以竞争共振双光子过程的形式讨论了此类测量所特有的困难以及克服这些困难的方法。我们成功地减少了噪音，这是由于这些竞争过程中，通过消除检测到的光谱成分，不有助于振动信号的样品，但引入大部分的噪音。最后，我们展示了近共振泵浦下的晶体样品的低频光谱，由于与电子自由度的耦合，显示了增强和光谱修改。
2020-07-09 physics.optics
Detecting stimulated-Raman responses of few molecules using Optical Forces
我们展示了几个分子的受激拉曼近场显微镜，仅使用近场光学力测量，从而消除了对远场光学检测的需要。分子在近场激发，没有共振电子增强。我们成像的金纳米粒子的直径为30 nm的功能化与自组装单层（SAM）的4-硝基苯乙撑（4-NBT）分子。在最大场增强的位置处由金涂覆的纳米探针检测的分子的最大数目可以小于20个分子。通过在其第二弯曲本征模式上振动原子力显微镜（AFM）悬臂来成像分子，使得尖端能够被控制得更靠近样品，从而当与在其第一弯曲本征模式上振动悬臂相比时改善检测到的信噪比。我们还演示了使用光子诱导力与非共线的泵浦和激励光束测量受激拉曼纳米显微镜的实施，这可能在偏振相关拉曼纳米显微镜和光谱学以及泵浦-探测纳米光谱学中有应用，特别是涉及红外光束/s。
2017-07-17 physics.optics
Simultaneous generation of four-wave mixing and stimulated Raman scattering in coupled lithium niobate microdisks mediated by second harmonic generation
高质量的锂酸盐薄膜微谐振器为片上非线性光学应用提供了一个理想的平台。然而，有效的参数化工艺的相位匹配条件对制造控制提出了很高的要求。在这里，我们展示了一个光子分子结构组成的两个强耦合的不同直径的微晶片，采用飞秒激光微加工和聚焦离子束铣削制造。在连续波激发下，在二次谐波附近观察到了丰富的非线性光学过程，包括级联四波混频和受激喇曼散射。我们的结果表明，耦合的微盘形成一个优越的系统的非线性光学过程。
2018-03-30 physics.optics
Background-penalty-free waveguide enhancement of CARS signal in air-filled anti-resonance hollow-core fiber
本文研究了空气填充反共振空芯光子晶体光纤中的相干反斯托克斯拉曼光谱。我们比较的振动相干反斯托克斯拉曼信号的N $_2$，在2331厘米$^{-1}$，在环境空气中产生的（没有纤维存在），在一个2.96厘米的旋转光纤中产生的。我们发现，由于增加了相互作用路径，在光纤中产生的信号增强了170倍。值得注意的是，在旋转光纤中获得的N $_2$信号显示出近零的非共振背景，这是由于激光场和光纤包层之间的重叠接近零。通过我们的研究，我们发现旋转光纤的特性使其成为一个理想的候选人的相干拉曼光谱信号增强。
2022-06-23 physics.optics
Stimulated Raman with Broadband LED Stokes Source for Analysis of Glucose
我们展示了使用宽带LED斯托克斯光源测量葡萄糖水溶液的振动光谱的受激拉曼增益。这种多功能且具有成本效益的方法可以增加各种应用的拉曼信号。我们用光子计数器和锁相放大器测量了浓度高达10 mM的葡萄糖溶液的受激拉曼光谱和自发拉曼光谱。我们建立了偏最小二乘回归模型的基础上，受激拉曼和自发拉曼光谱数据测量与每台仪器预测葡萄糖溶液的浓度。用基于锁定放大器的模型测量的受激拉曼光谱具有最强的预测能力，并且预测葡萄糖溶液的测试组的浓度，其均方误差值比基于自发拉曼的模型的均方误差值低一个数量级。
2018-09-12 physics.app-ph physics.optics
Efficient soliton self-frequency shift in hydrogen-filled hollow-core fiber
研究了充氢空芯光纤中孤子自频移现象。氢和短的40-fs输入脉冲的组合是1080和1600 nm之间的拉曼孤子的清洁和有效的产生的基础。在240-nJ输入脉冲的情况下，拉曼孤子能量在该波长范围内的范围从110到20 nJ，并且脉冲持续时间约为45 fs。特别地，在1300 nm处产生70 nJ和42 fs脉冲。数值模拟与实验结果吻合得相当好，并预测微焦耳能量可调脉冲应该是可能的，具有较高的能量输入脉冲。
2021-11-20 physics.optics
The design optimization and experimental investigation of the 4420 nm Raman laser based on hydrogen-filled revolver silica fiber
空芯旋转光纤的光学特性的数值研究取决于各种参数：空芯直径，毛细管壁厚度，毛细管之间的最小间隙的值，在包层中的毛细管的数量和玻璃的类型（二氧化硅和硫属化物）。初步的，类似的计算是空心光纤的简单模型。在此基础上，确定了用于拉曼激光频率转换（1560 nm ~ 4420 nm）的旋转光纤的最佳设计方案。实现了基于充氢旋转石英光纤的高效纳秒脉冲4420 nm拉曼激光器。量子效率高达36%，输出平均功率高达250 mW。
2018-02-16 physics.optics
Quantum-Enhanced continuous-wave stimulated Raman spectroscopy
受激拉曼光谱以其高灵敏度、高分辨率和高速度成为研究分子键空间动力学的有力工具。然而，目前最先进的受激拉曼光谱的灵敏度和速度受到探测拉曼过程的光束的散粒噪声的限制。在这里，我们证明了连续波受激拉曼光谱的灵敏度的增强，通过降低探测光的量子噪声低于散粒噪声限制的振幅压缩状态的光。探测聚合物样品的拉曼位移约2950 $cm^{-1}$与压缩态，我们证明了量子增强的受激拉曼信噪比（SNR）为3.60 dB相对于散粒噪声限制的SNR。我们的量子增强拉曼光谱概念验证演示为新一代拉曼显微镜铺平了道路，在这种显微镜中，可以在不使用标记或增加总光功率的情况下对弱拉曼跃迁进行成像。
2020-02-11 physics.optics quant-ph
Generation of sub-40 fs pulses at 1.8 μm by chirp-assisted Raman scattering in hydrogen-filled hollow-core fibre
在分子指纹区域进行时间分辨光谱研究或延长高次谐波产生的截止波长的可能性最近推动了高效中红外超快激光器的发展。特别是，基于诸如铥或钬的有源介质的光纤激光器是非常活跃的研究领域，因为它们坚固、紧凑并且可以以高重复率操作。然而，这些系统仍然很复杂，无法提供短于100 fs的脉冲，并且还不像近红外系统那样成熟。在这里，我们报告产生的子40 fs脉冲在1.8微米，量子效率为50%，而不需要后压缩，在充氢空芯光子晶体光纤泵浦的商业300 fs光纤激光器在1030 nm。这是通过压力调谐色散和通过调整泵浦脉冲的啁啾和发射到光纤中的高阶模的比例来避免拉曼增益抑制来实现的。该系统使用的物理模型，结合了主要的线性和非线性的光学响应的贡献进行优化。该方法是平均功率可缩放的，允许调整脉冲形状，并且可以潜在地允许访问更长的波长。
2020-06-30 physics.optics
Phase Synchronization of Stimulated Raman Process in Optical Fiber For Long Pulse Regime
研究了短脉冲（<1ps）和长脉冲（> 1ps）下噪声种子Stokes波相干特性的演化。数值求解了这两个区域的泵浦波和斯托克斯波演化的非线性方程。模拟包括量子噪声通过将噪声种子在泵浦场，其中一个光子每模式与随机相位。的光谱相位波动的斯托克斯波的两个区域，其特征在于通过执行多个模拟，最后，程度的一阶相互相干计算作为波长的函数，为不同的条件。我们的统计分析表明，噪声种子受激拉曼过程，这在短脉冲区域的相干性退化的作用，表现出强的相位同步在长脉冲区。在长脉冲范围内，斯托克斯波的相位同步表现为从非相干谱到相干谱的转变。
2019-05-21 physics.optics
Stimulated low-frequency Raman scattering in tobacco mosaic virus suspension
研究了在Tris-HCl缓冲液（pH7.5）和水溶液中激光脉冲与烟草花叶病毒（TMV）的相互作用。采用20 ns的红宝石激光器脉冲进行激发。借助法布里-珀罗干涉仪记录穿过样品的光的光谱。TMV在水溶液中只观察到一条激发激光谱线，而在Tris-HCl缓冲液中则出现了第二条激发激光谱线，对应于TMV呼吸径向模式的受激低频拉曼散射（SLFRS）。SLFRS频移2 cm-1，（60 GHz），转换效率和阈值的测量，为第一次尽我们所知。
2016-05-23 physics.optics
Hyper Spectral Resolution Stimulated Raman Spectroscopy with Amplified fs Pulse Bursts
本文提出利用放大偏置相位控制飞秒脉冲串实现超高光谱分辨率受激拉曼光谱，通过相位与拉曼频移直接映射免去波长调谐和延迟扫描，将分辨率与驻留时间乘积降低一个数量级以上。
2023-05-25 physics.optics
Stimulated Raman scattering cascade spanning the wavelength range of 523 to 1750~nm using a graded-index multimode optical fiber
我们报告的拉曼级联跨越523至1750 nm波长范围的波长范围内，在一个标准的电信梯度折射率多模光纤的产生。尽管泵浦具有高度多模性质，但拉曼峰在光纤的特定模式中产生，从而证实了受激拉曼散射过程期间的基本光束净化。
2013-07-16 nlin.PS physics.optics
Theoretical and experimental study of stimulated and cascaded Raman scattering in ultra-high-Q optical microcavities
从理论和实验两方面研究了超高Q表面张力诱导的球形和片式环形微腔中的受激喇曼散射。这些微腔由二氧化硅制成，表现出小的模式体积（通常为1000 $μm^{3}$），并具有长光子存储时间（在100 ns的范围内）的回音壁型模式，显著降低了受激非线性光学现象的阈值。在品质因数为1亿的微腔中，观察到小于100 $μ$ % -瓦的发射光纤泵浦功率的振荡阈值水平。通过对泵浦模式和喇曼回音壁模式的耦合模方程的稳态分析，导出了UHQ器件中受激喇曼散射的阈值、效率和级联特性。实验结果证实，在电信波段（1550 nm）使用锥形光纤作为高效的波导耦合元件的泵浦和信号提取。测量了器件性能对耦合、品质因数和模态体积的依赖关系，发现与理论符合得很好。这包括级联拉曼散射的阈值和效率的分析。同时，我们还对球形微腔和环形微腔的非线性振荡特性进行了比较研究。除了晶片级几何结构的优点之外，包括与光学、电气或机械功能的集成，片上微环在宽范围的泵浦功率上表现出单模拉曼振荡。
2004-11-04 physics.optics
Control of ultrafast pulses in hydrogen-filled hollow-core photonic crystal fiber by Raman coherence
本文对充气kagomé型空芯光子晶体光纤中超短脉冲之间的拉曼相干作用进行了实验和数值研究。泵浦脉冲首先建立拉曼相干性，在以泵浦脉冲的群速度行进的气体中创建折射率光栅。改变第二探测脉冲的到达时间允许在其沿光纤传播时对其演变进行高度控制，特别是孤子自压缩和色散波（DW）发射。在所报道的实验中，DW在~300 nm处发射，其中心频率随泵浦-探测延迟振荡。结果表明，在宽带引导充气kagomé-PCF中产生的强拉曼相干性可用于控制超短探测脉冲的动力学，即使在难以进入的光谱区域，如深紫外和真空紫外。
2017-03-13 nlin.PS physics.optics
Tunable frequency-up/down conversion in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
基于充气光子晶体光纤中光电离和拉曼效应的相互作用，提出了一种新的控制超短脉冲频率转换的光学器件。通过调节输入脉冲能量，可以对输出频谱进行下变频、上变频甚至频移补偿。对于低的输入能量，拉曼效应是占主导地位的，并导致红移，在传播过程中线性增加。对于更大的脉冲能量，光电离开始接管频率转换过程，并引起强烈的蓝移。我们还发现，光纤输出压力可以提供额外的自由度来控制频谱偏移。
2015-07-10 physics.optics
Single-pulse stimulated Raman scattering spectroscopy
我们演示了使用单个飞秒脉冲的受激拉曼散射光谱的采集。高分辨率的振动光谱是通过使用频谱整形对宽带输入脉冲频谱中的窄带频率进行相移而获得的。通过检查与样品相互作用后在光谱中形成的振幅特征来解析振动光谱。使用这种技术，低频拉曼谱线（<100 cm ^-1）可以直接分辨。
2011-03-21 physics.chem-ph physics.optics
Stimulated Raman scattering in an optical parametric oscillator based on periodically poled MgO-doped stoichiometric LiTaO3
观察了基于掺MgO周期极化化学计量比钽酸锂晶体的单共振光参量振荡器的光谱随泵浦功率的演化。分析了非线性晶体中受激喇曼散射级联喇曼激光的产生。观察到并理解了寄生倍频和和频产生现象。腔内拉曼散射的强烈减少是通过仔细调整腔损耗获得的。
2009-02-20 physics.ins-det physics.optics
Shot noise limited high speed stimulated Raman microscopy
我们报道了一个散粒噪声限制的高速受激拉曼显微镜平台，允许以40 kHz的扫描速率在\SI{12}{\micro \second}中获得\SI{200}{\per \cm}上的分子振动光谱。使用光谱聚焦以及优化的声光可编程色散滤波器，所设计的低噪声成像平台执行动态过程的化学成像，例如Mandarin晶体水合作用，并达到足以在冷冻的人结肠组织载玻片上执行无标记组织学成像的信噪比。
2019-05-28 physics.bio-ph physics.optics
Stimulated Raman Spectroscopy with Tunable Visible Broadband Probe Pulse Generated by Kerr-Instability Amplification
本文提出KAB-SRS方法，利用克尔不稳定性放大蓝宝石超连续谱，以低成本产生530-1000 nm可调谐宽带探测光，并通过测量1-癸醇验证其有效性。
2025-08-18 physics.app-ph physics.chem-ph physics.optics
Influence of Stimulated Raman Scattering on Kerr domain walls and localized structures
我们研究了在正常色散区工作时，受激拉曼散射对相干光注入全光纤谐振腔中亮、暗局域态形成的影响。在没有拉曼效应的情况下，远离任何调制不稳定性，局域结构的形成是由于连接两个共存的连续波状态的畴壁的锁定，并经历一个特殊的分叉结构称为塌陷蛇形。受激拉曼散射打破了系统的反射对称性，并改变了畴壁的动力学、稳定性和锁定。这种修改导致的形成，不仅黑暗，但也明亮的移动局域态，否则是不存在的。我们对这些局部化状态进行了详细的分岔分析，并将其动力学和稳定性分类为系统主要参数的函数。
2020-07-15 nlin.PS physics.optics
Stimulated low frequency Raman scattering in high ordered solid nanostructures
研究了石墨化层内埋金刚石单晶膜的受激低频拉曼散射。在所有研究的结构中，SLFRS过程都具有千兆赫范围（5.1-13.2 GHz）的频移。高功率激光与亚微米薄膜的非线性相互作用产生了频率为几GHz的相干声子模激发。实验估计了SLFRS的转换效率和阈值。比较所得到的结果与合成蛋白石矩阵的SLFRS性能的数据。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Control of Stimulated Raman Scattering in the Strongly Nonlinear and Kinetic Regime Using Spike Trains of Uneven Duration and Delay: STUD Pulses
受激拉曼散射（SRS）在其强非线性、动力学状态下由激光散斑图案的确定性、强时间调制和空间扰乱的技术控制，称为不均匀持续时间和延迟的尖峰序列（STUD脉冲）[B. Afeyan和S. Hüller，Phys. Rev. Lett.（已提交）]。动力学模拟表明，使用STUD脉冲可能会降低SRS反射率超过一个数量级的随机相位板（RPP）或诱导空间非相干（ISI）光束相同的平均强度和可比的带宽。
2013-04-17 physics.optics physics.plasm-ph
Compact and versatile laser system for polarization-sensitive stimulated Raman spectroscopy
我们展示了一个紧凑和多功能的激光系统的受激拉曼光谱（SRS）。该系统是基于一个可调谐连续波（CW）探测激光器结合自制的半单片纳秒脉冲泵浦Nd：YVO 4激光器在1064 nm。探测激光器的CW操作提供窄线宽、低噪声和不需要与泵浦时间同步的优点。该激光系统通过同时检测正交偏振的拉曼散射光，实现了偏振敏感受激拉曼光谱（PS-SRS），具有快速高分辨率的退偏振比测量，从而提供了关于拉曼活性振动模式对称性的信息。在2825-3025 cm-1的光谱范围内，测量了两种不同聚合物样品中碳氢（CH）伸缩模的退偏振比。拉曼光谱以20 nm/s（84 cm-1/s）的扫描速率获得，分辨率为0.65 cm-1。介绍了一种归一化方法，用于同时获得的正交偏振拉曼光谱的直接比较。
2017-03-02 physics.chem-ph physics.optics
Imaging of director fields in liquid crystals using stimulated Raman scattering microscopy
我们展示了一种无背景三维成像的方法，在液晶的指向矢场使用受激拉曼散射显微镜。该成像技术使用单个飞秒脉冲激光器和光子晶体光纤实现，提供访问分子的不同化学键的拉曼位移所需的斯托克斯和泵浦频率，并允许原始液晶和复合材料的化学选择性和宽带成像。使用模型的三维结构的导演字段的例子，我们表明，所描述的技术是一个强大的工具，通过极化的化学选择性成像映射的长程分子取向模式在软物质。
2017-01-18 cond-mat.soft physics.optics
Broadband-tunable LP$_{01}$ mode frequency shifting by Raman coherence waves in H$_2$-filled hollow-core PCF
当足够强度的激光泵浦光束入射到诸如氢气的拉曼活性介质上时，产生了由拉曼跃迁频率Ω $_R$红移的强斯托克斯信号。这伴随着同步分子振荡的“相干波”的产生，其中波矢量Δβ由光学色散确定。在其寿命内，该相干波可以用于将第三“混频”信号的频率偏移Ω $_R$，只要满足相位匹配，即，Δβ匹配。常规地，这可以使用非共线光束或高阶波导模式来布置。在这里，我们报告共线相位匹配的任意混频信号的频率偏移仅使用基本的LP $_{01}$模式的充氢空芯PCF。这是通过在压力可调零色散点附近出现的S形色散曲线实现的。从紫外到近红外，相位匹配频率偏移125 THz是可能的。长的相互作用长度和紧密的模式限制降低了所需的峰值强度，使转换效率超过70%。该系统在相干反斯托克斯拉曼光谱和宽带激光源的波长转换方面具有重要意义。
2015-06-08 nlin.PS physics.optics
Two-Dimensional Stimulated Resonance Raman Spectroscopy of Molecules with Broadband X-ray Pulses
推导了用阿秒X射线脉冲获得的二维受激X射线拉曼光谱（2D-SXRS）信号的表达式。计算了反式-N-甲基乙酰胺（NMA）的1D和2D-SXRS信号，其宽带宽（FWHM ~14.2eV，181 as）脉冲调谐到氧和氮的K边缘。在2D信号中的串扰揭示了在芯空穴的存在下价轨道和弛豫轨道之间的电子Franck-Condon重叠。
2012-04-26 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Stimulated Raman Scattering Imposes Fundamental Limits to the Duration and Bandwidth of Temporal Cavity Solitons
时间腔孤子（CS）是一种在无源谐振腔中持续存在的光脉冲，它在相干微谐振腔频率梳的产生中起着关键作用。在由无定形材料（例如熔融石英）制成的谐振器中，它们可以由于受激拉曼散射而表现出光谱红移。在这里，我们表明，这种拉曼诱导的自频移的时间CS的持续时间和带宽上施加了一个根本的限制。具体来说，我们从理论上预测，受激拉曼散射引入了一个以前未识别的霍普夫分岔，导致不稳定的CS在大泵浦腔失谐，限制了失谐的范围内，他们可以存在。我们已经证实了我们的理论预测进行了广泛的实验，在几个不同的同步驱动光纤环形谐振器，获得的结果与数值模拟非常吻合。我们的研究结果可能会有重大的影响，未来的克尔频率梳系统的设计基础上的非晶微谐振器。
2017-08-16 nlin.PS physics.optics
Electron and Light Induced Stimulated Raman Spectroscopy for Nanoscale Molecular Mapping
我们提出并理论分析了一种新的振动光谱，称为电子和光诱导受激拉曼（ELISR）散射，结合了高空间分辨率的电子显微镜与分子的表面增强拉曼光谱的灵敏度。利用ELISR，等离子体纳米粒子的电子束激发在衍射受限的泵浦激光器的存在下被用作光谱宽带但空间受限的斯托克斯光束。为了表征这种技术，我们开发了一个数值模型，并进行全场电磁模拟，以研究两种不同的纳米粒子的几何形状，纳米棒和纳米球，涂有拉曼活性材料。我们的研究结果表明，显着的（$10^6$ - $10^7$）受激拉曼增强，实现了双电子和光激发这些纳米粒子的几何形状。重要的是，电子显微镜的这种振动光谱的空间分辨率仅由纳米颗粒的几何形状和等离子体振子模式体积决定。我们的研究结果突出了ELISR的承诺，同时高分辨率电子显微镜与亚衍射限制拉曼光谱，补充超分辨率显微镜，相关光和电子显微镜，振动电子能量损失光谱的进展。
2020-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
