受激拉曼光譜技術

受激拉曼光譜技術，也稱為受激拉曼散射 (SRS)是一種用在物理、化學、生物和其他領域的 光譜學技術。 其產生機制相似於自發拉曼光譜：一角頻率為 $\omega _{p}$的激發光子，當分子吸收後，有一定機率可以誘發振動(或轉動)躍遷（不同於誘發一個簡單的瑞利躍遷）。 這將導致分子發射的一個帶有偏移頻率的光子。 然而，SRS，不同於自發拉曼光譜學，是一個三階非線性的現象，需要第二光子—斯托克斯光子（角頻率 $\omega _{S}$）—來激發產生特定頻率的躍遷。當兩個光子之間的頻率差($\omega _{p}-\omega _{S}$)等於的一特定的振動(或轉動)躍遷($\omega _{\nu }$)，發生這種躍遷的次數將共振式地增加。 在SRS，激發和斯托克斯光強度的變化可視為訊號。選用一恆定頻率的雷射為激發光和掃描式頻率的雷射為斯托克光(或相反)，可以得到分子的光譜特徵。 這個光譜特徵不同於其他光譜方法所得到的：例如瑞利散射。因為拉曼躍遷適用的排除規則不同於那些適用於瑞利躍遷的。

原理

定性描述

SRS的原則可以直觀的用分子的能階來理解。 最初，該分子處於基態（最低的能階態），然後，它同時吸收激發光子和斯托克斯光子，然後結果發生了一定機率的振動(或轉動)躍遷。此躍遷可以視為一個兩步驟的躍遷，第一個步驟為分子受激發光子激發到一個虛擬態，第二步驟為分子釋放到一接近基態的振動(或轉動)態。 虛擬態，這實際上是疊加的實態機率幅，不能被分子占用。然而，同時吸收雙光子可能會提供一個聯接最初和最後的態的路逕，讓分子看似能夠處於中間的虛擬態。當激發和斯托克斯光子之間的能量差異恰好等於一些振動(或轉動)態和基態的能量差，則經由此受激過程的躍遷機率會增幾個數量級。

應用

SRS用在各種領域。 所有應用皆利用SRS能偵測振動(或轉動)光譜特徵的能力。 一些例子如下：

SRS顯像

這種技術主要被用於活組織，因為其可供非侵入、無標定的成像。在這種方法 圖象通過在一些格點上執行SRS測量，在那裡每個測量增加了一像素的圖像。

超快速顯微鏡

採用飛秒雷射脈衝 ，單一的雷射脈衝可以即時產生很寬波段的光譜特徵。根據不確定性原則 ，時間的不確定性與頻率的不確定性成一反比關係，因此寬頻信號肇因於雷射光的短頻寬。 這種方法遠遠快於傳統的顯微鏡的方法，因為它繞過了需要在漫長和費時的頻率掃描。

參看

• 非線性光學