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Applications

CARS/SRS

La Diffusion Raman Anti-Stokes Cohérente (DRASC) est une méthode spectroscopique sensible aux signatures vibratoires des molécules similaire à la spectroscopie Raman. DRASC utilise des photons de deux couleurs différentes pour répondre à la vibration moléculaire, et crée un signal résonant amélioré à une troisième longueur d’onde lorsque la différence en fréquence de ces deux photons coïncide avec une résonance Raman donnant un contraste vibratoire.

Ces deux photons doivent être présents à la position de l’échantillon en même temps, c’est-à-dire qu’ils doivent se chevaucher aussi bien dans l’espace que dans le temps. Pour adresser les différentes résonances Raman, la différence en fréquence entre les deux photons doit être adaptée, c’est-à-dire que l’une des longueurs d’onde doit être accordée.

Les mesures DRASC ont d’abord été réalisées en utilisant deux faisceaux laser femtosecondes ou picosecondes synchronisés. La spectroscopie DRASC nécessite donc d’être réalisée en accordant la longueur d’onde d’un de ces faisceaux qui, cependant, impose des contraintes en ce qui concerne la vitesse de réglage. Toute analyse pour laquelle un spectre DRASC est nécessaire serait limitée par le faible taux d’imagerie et de réactualisation.

La DRASC Multiplex (DRASC-M) offre une acquisition plus rapide d’un spectre DRASC complet par détection simultanée d’une large gamme de décalages Raman. Cette méthode est réalisée en utilisant une impulsion picoseconde de pompe (déterminant la résolution spectrale) et une impulsion femtoseconde de large bande Stokes couvrant plusieurs décalages Raman en même temps. Cela permet de détecter un spectre DRASC sans qu’il soit nécessaire d’ajuster la source laser.

En chirpant l’impulsion femtosecondes Stokes (focalisation spectrale, ou DRASC-C), il est possible d’obtenir une résolution spectrale encore plus élevée, en fonction de la quantité de chirp.

Une méthode légèrement différente est la Diffusion Raman Stimulée (DRS), qui permet également l’utilisation de deux photons de couleur différente. Cependant, il n’y a pas de signal à la troisième fréquence. Le signal est plutôt ressenti comme une perte Raman stimulée, ou un gain Raman stimulé, qui est généralement détecté par détection synchrone.

Un avantage de la DRS sur la DRASC est qu’il n’y a pas de fond et que les formes de lignes sont les mêmes qu’en onde continue Raman et les bases de données existantes d’empreintes moléculaires peuvent être réutilisées. La DRS peut utiliser essentiellement les mêmes sources laser que la DRASC. La DRS a également une variante multiplex ayant le même avantage d’augmentation de vitesse d’acquisition d’un spectre complet.

Le venteon OPCPA, avec une sortie verte additionnelle, offre deux faisceaux optiquement synchronisés, un faisceau de pompe et un faisceau de large bande Stokes provenant de la sortie de l’OPCPA. La haute énergie d’impulsion de l’ordre du mJ et le taux de répétition MHz permet d’obtenir une ample intensité spectrale sur une large bande passante de plusieurs milliers de nombres d’onde.

La DRASC différentielle (DRASC-D) est une autre variante qui permet d’obtenir des spectres à grande vitesse, reposant sur l’utilisation d’un oscillateur à large bande spectrale et utilisant différentes parties du spectre comme faisceaux de pompe et Stokes. Certaines variantes utilisent également la mise en forme d’impulsion pour adapter les différentes parties du spectre.

Le venteon ultra, offrant un spectre couvrant toute une octave, est une source laser idéale pour les variantes de DRASC / DRS.

 


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