Vi presenterer en protokoll for å skaffe kjemiske bilder med bredbånd stimulert Raman spredning (SRS) mikroskopi. Basert på et SRS-mikroskop som opererer med differensial multikanalslåsdeteksjon, beskriver protokollen prøveprepareringen, justeringen av SRS-apparatet og kjemometri for å disentangle forskjellige bestanddeler av kjemisk heterogene prøver.
Stimulert Raman-spredning (SRS) mikroskopi er en ikke-lineær optisk teknikk for etikettfri kjemisk avbildning. Dette analytiske verktøyet leverer kjemiske kart i høy hastighet, og høy romlig oppløsning av tynne prøver ved å direkte forhøre deres molekylære vibrasjoner. I standardimplementeringen er SRS-mikroskopi smalbånd og danner bilder med bare en enkelt vibrasjonsfrekvens om gangen. Imidlertid hindrer denne tilnærmingen ikke bare den kjemiske spesifisiteten til SRS, men forsømmer også rikdommen av informasjon kodet innenfor vibrasjonsspektra.
Disse begrensningene kan overvinnes av bredbånds-SRS, en implementering som er i stand til å trekke ut et vibrasjonsspekter per piksel av bildet parallelt. Dette gir hyperspektrale data som, når de kombineres med kjemometrisk analyse, maksimerer mengden informasjon som hentes fra prøven. Dermed forbedrer bredbånd sRS systemets kjemiske spesifisitet, noe som tillater kvantitativ bestemmelse av konsentrasjonen av de forskjellige bestanddelene i en prøve. Her rapporterer vi en protokoll for kjemisk avbildning med bredbånds SRS-mikroskopi, basert på et hjemmebygd SRS-mikroskop som opererer med en tilpasset differensial multikanals-lock-in forsterkerdeteksjon. Den diskuterer prøvepreparering, justering av SRS-apparatet og kjemometrisk analyse. Ved å anskaffe vibrasjonsmessige Raman-spektra illustrerer protokollen hvordan man identifiserer forskjellige kjemiske arter i en blanding, og bestemmer deres relative konsentrasjoner.
Raman mikroskopi er en kraftig bildeteknikk som leverer rike kjemiske kart ved å måle Raman spredning1, en uelastisk radiativ prosess som stammer fra molekyler som vibrerer som svar på hendelseslys 2,3. Hver piksel i et Raman-kart inneholder et spektrum som inneholder direkte informasjon om den kjemiske sammensetningen og strukturen til prøven, noe som resulterer i bilder med iboende vibrasjonskontrast. Til dags dato er Raman mikroskopi referansesynspunktet for mikrospektroskopistudier av molekylære vibrasjoner, da ingen annen bildeteknikk kan produsere bilder med både høy kjemisk spesifisitet og høy romlig oppløsning4. Til tross for sin enestående kjemiske spesifisitet, er generasjonseffektiviteten til Raman-spredning lav, og krever enten utvidede pikselboetider eller høyeffekts eksitasjon, noe som fører til lave oppkjøpsrater og inkompatibilitet med sensitive prøver.
Denne enkeltmangelen av Raman-mikroskopi førte til at forskere brukte sammenhengende Raman-spredning 5,6,7,8,9 som en kilde til kontrast for mikroskopi. Dette er en ikke-lineær optisk prosess som forbedrer vibrasjonsresponsen med flere (opptil syv) størrelsesordener, og dermed tillater høyhastighets kjemisk bildebehandling 10,11,12,13. Spesielt er de to mest brukte sammenhengende Raman-spredningsteknikkene sammenhengende anti-Stokes Raman-spredning (CARS)14 og stimulert Raman-spredning (SRS)15. I motsetning til CARS viser SRS en lineær avhengighet av konsentrasjonen av resonansmolekyler. Det er immun mot den ikke-resonante bakgrunnen, en ikke-lineær effekt som ikke er relatert til noen vibrasjonsovergang, men forvrengende for lorentziske former som er karakteristiske for Raman-spektraet til de molekylære vibrasjonene16,17. Dermed gir SRS-mikroskopi autentisk Raman-informasjon som tillater direkte kvantitativ bildeanalyse.
SRS er en tredjeordens, ikke-lineær, optisk prosess som gir direkte informasjon om de kjemiske bindingene til en prøve. Den stammer fra den romlige superposisjonen til to optiske felt generelt i den nær-infrarøde spektralregionen, nemlig pumpen og Stokes ved frekvens ωpu og ωS, henholdsvis 10,11,18. Denne superposisjonen genererer et slag ved pump-Stokes frekvensavskrekking Ω = ωpu-ω S. Når Ω samsvarer med en molekylær vibrasjon ΩR, resonerer molekylet, noe som forårsaker en sammenhengende energioverføring mellom lysfeltene og molekylet. Som et resultat når molekylet en vibrasjonsmessig spent tilstand. Denne prosessen kan overvåkes ved å måle enten utslettelse av pumpefotoner (et signal kjent som stimulert Raman-tap [SRL]) eller samtidig forsterkning av Stokes fotoner (en prosess kjent som stimulert Raman gain [SRG]). SRG og SRL er små signaler (ΔI) som sitter oppå en intens og varierende bakgrunn (I). Siden typiske verdier for SRS-signalet (ΔI/I) er i området 10-6-10-4, kan laserstøyen lett skjule den. For å redusere de skadelige effektene av laserstøyen på signal-til-støy-forholdet (SNR) og følgelig på bildehastigheten, SRS-deteksjon er avhengig av modulasjonsoverføringsteknikker (f.eks. låseforsterkere, resonanskretser eller bokseremner) ved høye modulasjonsfrekvenser (>1 MHz), der laserstøyen når minimumsverdiene 15,19,20.
Konvensjonell SRS-mikroskopi bruker smalbåndspumpe (≈10 cm−1) og Stokes-pulser for å produsere kjemiske bilder med en enkelt vibrasjonsfrekvens, slik at videohastighetsbilder med pikselboetider så lave som ≈ 100 ns21,22. Men fordi smalbånd sRS mikroskopi danner kjemiske kart ved sekvensielt skanning av prøven med bare noen få vibrasjonsfrekvenser, er informasjonen begrenset23. SRS-bilder med en eller to vibrasjonskontraster er kanskje ikke tilstrekkelig til å skille kjemiske arter med overlappende Raman-bånd, spesielt innen heterogene systemer. Derfor utnytter det paradigmatiske smalbåndet SRS-mikroskopet ikke det fulle potensialet til SRS, fordi det å undersøke en håndfull vibrasjonsfrekvenser hindrer dens kjemiske spesifisitet og forsømmer rikdommen av informasjon kodet innenfor vibrasjonsspektra. Videre resulterer sekvensiell skanning av prøven ved forskjellige frekvenser i utvidede pikselbotider som kan utløse fotodamage og forhindre streng romlig kjernegistrasjon mellom påfølgende bilder, noe som fører til bevegelsesartefakter.
I motsetning til den smale motstykket, henter bredbånds SRS-mikroskopi et vibrasjonsspekter per piksel ved hver prøveskanning 10,12,24. Dermed gir bredbåndSRS hyperspektral avbildning med streng romlig kjernegistrasjon av forskjellige vibrasjonskontraster, noe som tillater streng dataanalyse. Dette avslører ikke bare de kjemiske bestanddelene av prøven gjennom Raman spektra, men bidrar også til å bestemme deres relative konsentrasjoner. Avhengig av hvordan spektra er anskaffet, er bredbånd SRS mikroskopi klassifisert enten som hyperspektral SRS eller multiplex SRS. I hyperspektral SRS oppnås SRS-spekteret per skannede punkt i prøven sekvensielt (dvs. det hentes ved å feie frekvensen som detuning Ω), bygge et SRS-spektrum ved å stable sammen SRS-signalene ved påfølgende Raman-skift. Raman-spekteret måles samtidig i flere vibrasjonsmoduser i multipleks SRS. Dermed kombinerer multiplex SRS-tilnærmingen en modulert smalbåndpuls med en bredbåndspuls for å drive SRS-signalet ved forskjellige frekvenser, og bruker en flerkanalsdetektor med en følsomhet som kan sammenlignes med smalbånds SRS for å oppdage SRS-spektraet.
Dette dokumentet presenterer en protokoll for å produsere kjemiske kart over heterogene prøver ved hjelp av multiplex SRS mikroskopi. En ordning av SRS-mikroskopet som brukes i denne protokollen er avbildet i figur 1 og beskrevet i detalj andre steder 25,26,27. Kort sagt, en kommersiell modus-låst Yb fiber laser, produserer 140 fs pulser sentrert på 1040 nm, med 10 W gjennomsnittlig effekt og en 80 MHz repetisjonshastighet, driver bredbånd SRS mikroskop. En polariserende bjelkesplitter (PBS) skiller den grunnleggende strålen i to grener. For å produsere narrowband Stokes pulser, sendes en gren med 4 W av den grunnleggende strålen til et etalon som genererer en smalbåndsstråle (≈15 cm-1), som deretter moduleres ved 1,6 MHz med en akustisk optisk modulator (AOM). Den resterende brøkdelen med 6 W av den grunnleggende strålen er frekvensfortobblet med en 2,8 mm tykk litiumtriborat (LBO) krystall, kuttet for type-I fasematching (θ = 90°, φ = 13,8°). Den resulterende andre harmoniske generasjonen på 520 nm går til et X-foldet hulrom for å pumpe en optisk parametrisk oscillator (OPO), en enhet som bruker en 3,0 mm tykk LBO-krystall (type I fasematching, θ = 90°, φ = 9,8°) som aktivt medium for å levere en optisk bredbåndsstråling som kan justeres innenfor 680-910 nm spektralområdet (figur 2). Disse bredbåndspulsene fungerer som pumpen i SRS-eksperimentene og forplanter seg til en prismekompressor for å prekompensere dispersjonseffektene som er indusert av mikroskopmålet.
Etter kompresjonsfasen produserer en λ/2 bølgeplate, kombinert med en YVO4 birefringent plate, to ortogonalt polariserte kopier hvis elektroniske subtraksjon på deteksjonsplanet avbryter støyen fra bredbåndspumpen. Et dikroisk speil kombinerer pumpen og Stokes bjelker og sender dem til et oppreist mikroskop. Et vann-nedsenkingsmål med en numerisk blenderåpning (NA) på 1,27 fokuserer lyset på prøven, mens et oljeinnlevelsesmål med en NA på 1,4 samler det. Før deteksjonsfasen fjerner et kortpassfilter (SPF) de modulerte Stokes, mens et diffraksjonsgitter som opererer i Littrow-konfigurasjon sprer den overførte bredbåndspumpen. En annen PBS2 skiller pumpekopiene, og et objektiv fokuserer dem på to fotodiodematriser. Signalene fra disse fotodiodematrisene trekkes elektronisk fra og sendes til en hjemmebygd flerkanals innlåsingsforsterker (M-LIA). Det demodulerte signalet normaliseres deretter av likestrømsavlesningene (DC) til en av fotodiodematrisene, og produserer dermed SRL-spekteret.
Som et eksemplarisk eksperiment ser vi for oss blandinger av flere kjente Raman-spredere, hver med et unikt Raman-spektrum. Dermed starter protokollen med å beskrive hvordan referanseprøvene skal klargjøres. Når vi oppdager SRL, fortsetter vi å forklare hvordan du får tak i narrowband Stokes pulser og setter opp den optiske kilden som leverer bredbåndspumpepulsene (≈250 cm-1), nemlig den hjemmebygde OPO. Protokollen viser justering og optimalisering av de optiske bjelkene, som beskriver kritiske parametere som kraften og spektraet til narrowband Stokes og bredbåndspumpen. Protokollen beskriver i detalj den optiske banen til bredbåndspumpen fordi den krever spesielle optiske elementer. Den forklarer også hvordan du finner den romlige overlappingen mellom pumpe-Stokes pulser og viser en praktisk måte å bestemme den relative intensitetsstøyen (RIN), som igjen bidrar til å definere den beste modulasjonsfrekvensen for SRS-eksperimenter. Deretter forklarer vi arbeidsprinsippet og kalibreringen av deteksjonskjeden. Til slutt viser protokollen datainnsamlingsprosessen, kjemometrien og datasamlebåndet for bildebehandling.
Bredbånds SRS-mikroskopi er en kraftig bildeteknikk som gir autentisk kjemisk kontrast for å identifisere og disentangle de kjemiske bestanddelene i en heterogen prøve. Potensialet i dette analytiske verktøyet kan være gunstig for flere forskningsfelt, alt fra materialvitenskap til histopatologi. Ulempen med bredbånds SRS-mikroskopi er det faktum at det er teknisk krevende; eksperimentalisten krever ikke bare kunnskap om bredbåndslaserkilder, men må også manipulere laserpulsene for å effektivt generere SRS, et signal som igjen må måles med sofistikerte deteksjonsordninger. Dette dokumentet presenterer en protokoll som beskriver en arbeidsflyt for å produsere kjemiske kart over blandede kjemiske forbindelser ved hjelp av et multipleks bredbånd SRS mikroskop. Selv om det beskrevne arbeidet kan være trivielt for noen laserfysikere og ikke-lineære mikroskopister, kan det ikke være tilfelle for lesere som er interessert i fordelene med bredbånds SRS-mikroskopi hvis vitenskapelige kunnskap ligger utenfor disse domenene. Derfor tok vi sikte på å detaljere hvert trinn for å veilede det brede publikum som er interessert i bredbånds SRS-mikroskopi.
Protokollen startet med å vise hvordan man lager en enkel, men spektroskopisk rik prøve sammensatt av flere sterke og kjente Raman-scattere. Vi diskuterte hvordan man får tak i bredbåndspumpen og smalbånd stokes bjelker som er nødvendige for å sette opp et SRS-mikroskop. Figur 5C viser et oppsett av SHG- og OPO-oppsettene. Merk at linse f1 fokuserer den grunnleggende strålen på LBO1 for å generere SHG, mens et dikroisk speil reflekterer SHG-strålingen og overfører den gjenværende grunnleggende strålen. En annen linse f2 samler SHG-strålen. Som f2 > f1 utvides SHG-strålen med en faktor som er lik f2/f1. En tredje linse f3 fokuserer den utvidede SHG-strålen på en annen Type I LBO-krystall (LBO2) kuttet ved θ = 90° og φ = 29,0°. Ved å pumpe LBO2 med nevnte SGH (520 nm), vil stråling innenfor området 680-910 nm komme fra LBO2 til og med generering av forskjellsfrekvens (DFG), som produserer to bjelker: signalet og idler27 (figur 5D,E). Sistnevnte kastes mens førstnevnte forsterkes i OPO-hulrommet for å levere pumpepulsene som brukes i SRS-eksperimentene. Pumpen til OPO ved 520 nm, nemlig SHG-strålen, bør ikke forveksles med pumpen til SRS-eksperimentene (dvs. signalstrålen til OPO).
Kontrasten i SRS-mikroskopet stammer fra et ikke-lineært signal generert på mikroskopets fokuspunkt, et signal som krever å begrense et stort antall fotoner i prøveplanet på et gitt tidspunkt. Denne foton innesperring oppnås med en høy numerisk blenderåpning (NA) mikroskop mål, en rekke linser som også setter romlig oppløsning av systemet: jo høyere NA, jo høyere romlig oppløsning. Imidlertid er høye NA-mål tett pakket med glass, noe som introduserer positiv GDD til pulserende stråling, en frekvens chirp som til slutt utvider temporalprofilen til pulsene39. Dermed kan GDD introdusert av mikroskopmålet øke varigheten av bredbåndspumpepulsene, noe som gjør den enda lengre enn Stokes temporale konvolutt og reduserer den effektive, tilgjengelige båndbredden til Raman-signalet. Videre kan denne utvidelsen også innføre en forvrengning av spektralprofilen til det målte SRS-spekteret.
I CARS oppstår det spektroskopisk relevante signalet ved bølgelengder som avviker fra eksitasjonsfeltene. Et enkelt fotomultiplierrør eller ccd-kamera (charge-coupled) kan brukes til å integrere CARS-signalet i tide, og oppsummere tusenvis av pulser for å beregne gjennomsnittet av laserstøyen. I stedet vises SRS-signalet som en svak modulasjonsoverføring innebygd i en sterk og varierende laserbakgrunn. Fordi denne moduleringen er svak, kan laserstøyen lett overvelde den, noe som reduserer både bildehastigheten og følsomheten til SRS-mikroskopet. Derfor, før bildebehandling, er det viktig å måle den relative intensitetsstøyen (RIN) for å avgjøre om laseren er egnet for høyhastighets SRS-bildebehandling og å velge modulasjonsfrekvensen med lavest støy. RIN er definert som støyeffektspektral tetthet [δP(f), med W2/Hz-enheter] av laseren normalisert med gjennomsnittlig optisk effekt ()40,41. RIN beskriver med andre ord de normaliserte lasersvingningene ved ulike frekvenser (Eq [4]).
(4)
Dermed er RIN en parameter for SRS-systemet som bestemmer det ideelle modulasjonsfrekvensområdet for forsøkene. Olivenlinjen i figur 8 viser for eksempel det ideelle modulasjonsfrekvensområdet for SRS-avbildning. Ved smalbåndsS bør brukeren måle RIN for både pump og Stokes for å velge hvilken stråle som må moduleres for å oppnå optimal ytelse. Legg for eksempel merke til at Stokes-strålen har en litt høyere RIN enn pumpen, noe som antyder at SRG-målingene ville bli mer støyende enn deres SRL-kolleger. Når det gjelder bredbåndsSRS, er bjelken som skal moduleres smalbåndstrålen.
Ristens vinkeldispersjon D uttrykker diffraksjonsvinkelen som en funksjon av bølgelengde, og er definert som derivat av gitterligningen. For Littrow-konfigurasjonen er vinkeldispersjonen gitt av Eq (5).
(5)
For å få Eq (5) antok vi α = β, løst Eq (2) for m/d og satte inn resultatet i dβ/ dλ. Merk at i Littrow-konfigurasjonen β = sin-1 (mλ/2d). Innenfor den lille vinkelens tilnærming er endringen i posisjon langs spekteret fdβ ≈ dl (figur 10). Ved å sette inn dβ i Eq (5) kan vi derfor beregne den lineære dispersjonen, en mengde med enheter på nm mm-1 ved hjelp av Eq (6):
(6)
For et diffraksjonsgitter som opererer i littrow-konfigurasjonen med 1851,85 spor/mm, d = 540 nm. Hvis vi bruker førsteordens diffraksjon av lys ved ~789 nm, D = 0,0027 rad nm-1. Med en f = 750 mm linse får vi en lineær spredning på ≈ 0,5 nm mm-1, og oversettes til ≈ 7,8 cm-1 mm-1. Dermed bestemmer objektivets brennvidde “tetthet” av nm per mm ved detektorplanet: Jo lengre brennvidden er, jo færre nm per mm oppnås, noe som øker plassen mellom spektrallinjene til bredbåndspumpen. Omvendt, med kortere brennvidder, vil det være mer nm per mm på detektorplanet, noe som reduserer plassen okkupert av den dispergerte pumpen.
Balansert deteksjon forbedrer bildekvaliteten og følsomheten til støyende oppsett. For eksempel, i henhold til RIN-spektraet vist i figur 8 og vurderer typisk SRS med en amplitude på 1 x 10-5, er det ubalanserte signal-til-støy-forholdet (SNR) ≈60. Ved hjelp av balansert deteksjon (dvs. nær skuddstøyen) er det mulig å oppnå en SNR på ≈145. Figur 11 viser spektra- og sammensatte bilder under balanserte og ubalanserte forhold. Naturligvis påvirker effekten av balansert deteksjon de endelige resultatene av forsøkene, nemlig de kjemiske kartene. Støttet av disse resultatene understreker vi at balansert deteksjon er en kraftig teknikk for å motvirke de skadelige effektene av lasersvingninger på bildekvaliteten. Det er verdt å nevne at balansert deteksjon er best egnet for støyende lasere, for eksempel fiberoscillatorer. SRS-mikroskoper som opererer med stille optiske lyskilder (f.eks. solid state-lasere), krever kanskje ikke balansert deteksjon.
Protokollen forklarer også en tilnærming basert på ikke-lineær optikk for å finne den romlige overlappingen mellom pulsene til disse bjelkene. Vi beskrev fordelene ved å bruke 1m i stedet forden 0. Videre ble de skadelige effektene av dispersjon på SRS-generasjonseffektiviteten beskrevet med forslag til måter å redusere dem via en prismekompressor. I tillegg forklarer protokollen hvordan du justerer prismene og fremhever tre kritiske aspekter å vurdere for optimal ytelse. Vi diskuterer ikke bare relevansen av RIN for SRS-mikroskopi, men viser også hvordan du måler den med en innlåsingsforsterker og, med RIN-spekteret, definerer den beste modulasjonsfrekvensen. Med et konkret eksempel forklarer dette papiret hvordan gitterligningen hjelper til med å designe deteksjonskjeden. Til slutt illustrerer protokollen, med ekte SRS-data, strukturen til SRS hypercube og hvordan man analyserer den med et konvensjonelt brukt vitenskapelig programmeringsspråk.
Denne protokollen har tre mindre begrensninger. For det første består deteksjonsordningen som brukes i dette bidraget av en ikke-konvensjonell, flerkanals låsedetektor designet og bygget internt av Sciortino et al.26 Som vist tidligere25, kan denne detektoren erstattes av en hyllebalansert fotodiode. Selv om denne modifikasjonen bare gjelder detektoren og forlater protokollen nesten uendret, med en enkelt fotodiode, må man skanne hver spektralkomponent på detektoren i stedet for å måle dem alle samtidig. For det andre bruker denne protokollen innebygd balansert deteksjon, noe som krever å sette inn flere optiske elementer i strålebanen. Disse optiske elementene øker systemets kompleksitet og fører til tap av optisk kraft og puls utvides.
Innebygd balansert deteksjon krever også at de to pumpekopiene passerer gjennom prøven, en situasjon som kanskje ikke er ideell for lysfølsomme prøver, for eksempel levende celler, eller for sterkt birefringente der de to pumpekopiene kan oppleve forskjellige optiske egenskaper, og dermed avbryte den balanserte deteksjonen. For det tredje er protokollen avhengig av en hjemmebygd OPO, en enhet som kanskje ikke er lett tilgjengelig. Imidlertid er alternativer til bredbåndsspektra levert av OPO superkontinenten fra ikke-lineære optiske fibre eller bulkkrystaller. Sistnevnte kunne bare brukes med lasere med lav repetisjonshastighet (opptil 5 MHz). Dermed, som med alle eksperimentelle design, har protokollen for hånden noen begrensninger. Imidlertid er de minimale og kompromitterer ikke suksessen til denne tilnærmingen.
Selv om en referanseprøve er beskrevet her, kan denne protokollen vellykket disentangle kjemiske arter i celler og dyre- og plantevev, for eksempel cellulose, lipidiske arter eller proteiner, finne praktiske anvendelser i forskjellige biokjemiske oppdrag eller som et diagnostisk verktøy i histopatologi. På samme måte kan denne protokollen være et verdifullt verktøy i materialvitenskap. For eksempel, etter denne protokollen, kan man forhøre molekylær sammensetning og konsentrasjon av polymere arter42. Videre er denne metodikken kompatibel med andre ikke-lineære mikroskopiteknikker, for eksempel bredbåndsmikroskopi basert på pumpesonde43 og heterodyne CARS44, firebølge blandeprosesser som, som med SRS, også krever to eksitasjonslysbjelker og modulasjonsoverføringsmålinger. Til slutt kan noe av informasjonen i dette papiret brukes på ikke-lineære bildeteknikker som ikke er avhengige av modulasjonsoverføringsteknikker, men krever justering av to eller flere pulserende laserstråler, for eksempel konvensjonelle CARS45– og SFG-mikroskoper46.
Oppsummert beskriver denne protokollen en kraftig metodikk basert på bredbånds SRS-mikroskopi for å trekke ut kjemiske kart og deres karakteristiske SRS-spektra fra kjemisk heterogene blandinger, og levere datasett som tillater enkel kvantitativ dataanalyse. Allsidigheten og enkelheten i metoden gir også den interesserte leseren muligheten til å tilpasse den til forskjellige ikke-lineære teknikker.
The authors have nothing to disclose.
D. P. anerkjenner finansiering fra EU-prosjektet CRIMSON under Grant Agreement No. 101016923 og Regione Lombardia-prosjektet NEWMED under Grant Agreement No. POR FESR 2014-2020. G. C. erkjenner finansiering fra EU-prosjektet GRAPHENE Core3 under tilskuddsavtalenummer 881603. G. C. anerkjenner også finansiering fra King Abdullah University of Science and Technology, Grant Award Number: OSR-2016-CRG5-3017-01.
Collection objective | Nikon | CFI Apo Lambda S 60x Oil, NA=1.4, Nikon | Oil immersion objective |
Coverslips | Thermo Fisher | 043211-KJ | Quartz, cover slip for microscope slide, 25.4 x 25.4 x 0.15 mm |
Delay line | Physik Instrumente (PI) | M-406.6PD | Precision microtranslation stage, 150 mm travel range |
DMSO | Merck | D8418-500ML | Methylsulfinylmethane, Molecular Biology Grade DMSO, DMSO, Methyl Sulfoxide |
Etalon | SLS Optics Ltd | Custom made | Anti reflective coating at 1,040 nm, Mounted in a 38 mm diameter x 35.5 mm long stainless steel cell with protective dust caps, and a 50 mm diameter ‘pinch-clamp’ mounting ring |
Excitation objective | Nikon | CFI Plan Apo IR 60XC WI, NA=1.27, Nikon | Water immersion objective |
Grating | LightSmyth | T-1850-800s Series | High Efficiency Transmission Grating T-1850-800s Series |
Laser | Coherent | Custom made | Fidelity, HP |
λ/2 | Thorlabs | SAHWP05M-1700 | Mounted superachromatic half-wave plate |
PBS | Thorlabs | CM5-PBS203/M | 16 mm Cage-Cube-Mounted Polarizing Beamsplitter Cube, |
PMMA beads | Merck | MFCD00198073 | Micro particles based on polymethacrylate |
Prisms | Crisel | 320-8218 | LASER DISPERSING PRISMS in SF11 |
PS beads | Merck | 72986-10ML-F | Micro particles based on polystyrene |
YVO4 crystal | Dr. Sztatecsny GmbH | Custom made | thickness 8 mm, dia 1.00 cm, 1 689,00 689,00 suitable for 1" mount, coated for 850 – 1,100 nm |