Transverse chemical interface detection with coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy

International audience; Transverse "chemical" interfaces are revealed with a conventional two beam narrowband coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy setup in a collinear configuration. The exciting "pump" and "Stokes" beams are focused on the sample in two opposite directions. The subtraction of the two generated anti-Stokes signals gives rise to a signal that is directly proportional to the pure Raman spectrum of the resonant medium. This property is used to highlight an interface between glass and N,N-dimethylformamide (DMF) and recover the pure Raman spectrum of DMF around its 1408 cm−1 vibrational band.

Background-free nonlinear Raman microscopy and spectroscopy at interfaces

Gaussian focused beams exhibit specific properties that drive the emitted fields in nonlinear optical microscopy. We discuss here how the basic field and object symmetry properties can be favorably used to obtain background-free images and spectra in third-order nonlinear optical processes. We concentrate here on coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS), the non-linear analogue of Raman scattering. In CARS microscopy, the vibrational related (“resonant”) signal is often overwhelmed by an electronic related (“nonresonant”) background. Various strategies have been implemented to circumvent the undesirable effects of this nonresonant background: picosecond pulse excitation, time resolved, …

Méthode pour la détection d'un signal optique non linéaire résonant et dispositif pour la mise en œuvre de ladite méthode (II)

L'invention concerne une méthode et un dispositif pour détecter un signal optique non linéaire résonant induit dans un échantillon, l'échantillon comprenant un milieu résonant et un milieu non résonant formant une interface, le dispositif comprenant : - une source d'émission d'au moins un premier faisceau lumineux d'excitation du milieu résonant, dit faisceau pompe, à une première pulsation omega_p donnée, ledit faisceau pompe étant incident sur l'échantillon selon un axe optique, et interceptant l'échantillon à une position donnée d'une interface transverse entre le milieu résonant et non résonant, - un premier module optique de détection du signal optique non linéaire résultant de l'inter…

Microscopie non-linéaire vibrationnelle CARS affranchie de bruit non-résonant aux interfaces

L'effet CARS (acronyme anglais de “coherent anti-Stokes Raman scattering”) est un analogue non-linéaire de l'effet Raman. A ce titre, il donne une information vibrationnelle sur l'échantillon étudié. Utilisé en microscopie, c'est une technique résolue chimiquement et qui permet de s'affranchir de marquage fluorescent. CARS est un processus de mélange à quatre ondes dans lequel deux faisceaux laser décalés en fréquence optique dénotés « pompe » et « Stokes » interagissent avec l'échantillon d'étude pour générer un signal dénoté « anti-Stokes » et décalé vers le bleu. Le signal anti-Stokes est la somme cohérente de deux composantes : une composante vibrationnelle, dite « résonante », générée …

Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) in a microcavity