情況下進行。激光脈沖序列的平均光學功率約為160mW，信號脈沖(角頻率ω3)的平均光學功率約為70mW。通過將空閑者脈沖序列(角頻率ω》的平均光學功率調整為大約30mW來最小化液體上的偽像。圖8C示出與用未調制激光束(514)拍攝的圖像相比的、分別在SRG(511)、SR0L(512)和SRG0LD(513)模式下共振的聚苯乙烯珠的圖像。圖8C示出這些相同的圖像偏共振(分別地，圖像521至524)?！凹す狻眻D像是使得噪聲可被評估的參考圖像，該圖像通過切除角頻率ω” ω3的脈沖序列而獲得。偽像在共振和偏共振下都清晰地存在于SRG和SR0L測量中，這些偽像具有相反的符號。在共振下，在SRGOLD圖像中，液體的貢獻消失，并且來自珠的SRS信號比在SRG圖像和SR0L圖像中更強(兩個貢獻被累加)。偏共振，可看出，相對于SRG圖像和SR0L圖像而言，偽像相當大地減小。液體的貢獻完全消失。對于珠，只測量到少量的殘留偽像(相對于SRG圖像的偽像而言〈10% )。
[0086]圖9A至9D示出對于其特性更接近生物組織的特性的散射樣本獲得的實驗結果。
[0087]圖9A示出與圖8B中的樣本相同、除了提供有散射體414之外，例如，一條膠帶被放置在包含浸沒在折射率液中的聚苯乙烯珠的容器上。這次隔膜不存在于設備中，并且聚光物鏡44的數值孔徑被選為高于聚焦物鏡42的數值孔徑。圖像505和506 (圖9B)分別示出在不存在散射體時以及在存在散射體時激光束的在聚光物鏡的后光瞳處獲得的圖像。虛線白色圓圈指示物鏡的光瞳的大小。在不存在散射體時，激光束不被阻隔，因為收集數值孔徑高于激發(fā)數值孔徑。相反，散射體的存在使從樣本激發(fā)的激光束的角光譜變寬。聚光物鏡的光瞳于是起到隔膜的作用。因此，能量中的一些(大約12.5%)被阻擋。圖9C和9D示出關于SRG、SROL、SRGOLD和激光配置的、在共振(531至534)和偏共振(541至544)下的、聚苯乙烯珠的圖像。為了獲得這些圖像，功率約為50mW(激光)、50mW(空閑者)和60mW(信號)。色標被選為突出偽像。SRG(531、541)圖像和SR0L(532、542)圖像顯現出由于樣本的散射而導致的交叉克爾效應的檢測。如在以上實驗中那樣，在SRGOLD圖像(533、543)中可看出，液體的貢獻消失，并且珠偏振的貢獻大大地降低。
[0088]應當指出，這里研究的拉曼線(Ω = 1003cm1)相對于偽像是極其強烈的。圖9F示出對于與以上相同的散射樣本、在Ω = 1034cm1 (圖像551至554)下以及在Ω =1041cm 1 (圖像561至564)下拍攝的一系列50 μ mX 50 μ m圖像。后一頻率相對于拉曼線在1034cm 1處的最大值略微偏移(參見圖9E中所示的聚苯乙烯的拉曼光譜510)，因此使得與偽像相當的強度的拉曼線的情況可被模擬。關于這個頻率，因為測量由交叉克爾效應主導，所以SRG圖像和SR0L圖像(561、562)中的聚苯乙烯珠的對比度低。相反，珠在SRGOLD圖像(563)中具有良好的對比度，因為偽像減小并且SRS信號比SRG圖像或SROL圖像的SRS信號大約強兩倍。應當指出，各種圖像被由于激光束而導致的噪聲以及由于電子噪聲而導致以相同量污染。
[0089]圖10A至10C示出憑借根據本變體描述的SRGOLD方法對生物組織獲得的第一結果。生物組織是鼠皮(20μπι厚的樣本)。圖10Α示出被研究區(qū)域的白光圖像。對偽像的補償在白光圖像中被表示為0的點處偏共振(1550cm1)地進行。該點是任意選擇的。平均光學功率約為33mW(激光)、40mW(空閑者)和86mW(信號)。圖10B示出酰胺光譜范圍(1350-1700^111)內的 SRG(911、912)、SROL(912、922)、SRGL0D(913、923)光譜以及激光參考(914、924)，這些光譜分別是在白光圖像上所指示的點1和2處測量的。在兩種情況下，SRG測量和SR0L測量在偏共振頻率(大約1550cm ')下是相反的符號，從而確認偽像的存在。在SRGOLD光譜中，偽像的影響降低。
[0090]圖10C示出對于各種配置:SRG、SR0L、SRGOLD和激光、在II酰胺的共振(1450cm ')和偏共振(1550cm 下拍攝的圖像(分別地，被表示為共振下的571至574以及偏共振的581至584的曲線)。成像的區(qū)域在圖10A中所示的白光圖像中用虛線指示。在共振下，難以識別SRG(571)圖像和SR0L(572)圖像中的結構，而在SRGOLD圖像(573)中可看到類似于白光圖像的結構。偏共振，總的說來，SRGOLD圖像(583)具有比SRG圖像和SR0L圖像更好的調零信號。這些實驗顯示出在生物組織中散射對SRS測量的影響。SRGOLD技術使得可獲得更好的空間和光譜對比度以及更好的特異性。
[0091]通過圖4或7A中的設備描述的方法具有實現簡單的優(yōu)點，因為可以對光學信號(角頻率ω2的脈沖序列)進行調制頻率的同步檢測，并且該實現使用常見的市售的組件。
[0092]圖11Α和11Β例示說明圖4和7Α中所示的設備的兩個變體。圖12Α和12Β示出分別例示說明圖11Α和11Β中所示的設備的示例實現中的檢測的信號(SRS信號和偽像)的表。
[0093]在圖11Α中的示例中，角頻率％的脈沖序列14(空閑者)和ω 3的脈沖序列16(信號)被以彼此不是倍數的獨立的調制頻率&和f:進行振幅調制，以便形成調制脈沖序列15、17。角頻率ω2的脈沖序列12 (激光)不被調制。因此，一方面角頻率ω 2和(調制的)ω:的脈沖序列以及另一方面角頻率ω 2和(調制的)ω 3的脈沖序列在樣本中相互作用。如上，從樣本發(fā)出的角頻率ω2的脈沖被檢測到。在激光/信號脈沖相互作用期間，如圖12Α的列601所示，所涉及的過程是SRG過程。曲線610示出未調制的激光脈沖序列，曲線612示出角頻率ω3的脈沖序列，該序列被以頻率h調制。在這些曲線中，僅示出了脈沖序列的包絡。由這兩個脈沖序列的相互作用導致的SRS信號顯現出被以調制頻率調制(曲線614)的正的強度變化ΔΙι。偽像(由克爾效應導致的貢獻被假定是占優(yōu)勢的)顯現出被以相同的調制頻率調制(曲線616)并且被假定為正的強度變化AIArtifacts。因此，通過調制頻率Π的同步檢測，獲得信號ΔΙ(Π)，該信號使得:
[0094]AI(f\) = A ISRG+ Δ IArtlfacts
[0095]而且，在激光/空閑者脈沖相互作用期間，如圖12A的列602所示，所涉及的過程是SRL過程。曲線620示出未調制的激光脈沖序列，曲線622示出角頻率的脈沖序列，該序列被以頻率f2調制。由這兩個脈沖序列的相互作用導致的SRL信號顯現出被以調制頻率f2調制(曲線624)的負的強度變化-ΔΙι。偽像顯現出被以相同的調制頻率f2調制(曲線626)并且具有與由于SRG過程中的偽像而導致的強度變化相同的符號的強度變化。通過調整入射在樣本上的脈沖序列的平均光學功率，可在SRG和SRL兩個過程中獲得相同值的強度變化AIArtlfarts。因此，通過調制頻率&的同步檢測，獲得信號AI(f2)，該信號使得:
[0096]Δ I (f2) — - Δ ISRL+ Δ IArtifacts
[0097]從調制頻率的同步檢測和調制頻率f2的同步檢測發(fā)出的信號的電子處理然后使得可通過減法來獲得放大的有用的SRS信號，而由于偽像而導致的信號取消。該方法還可用于通過將從同步檢測發(fā)出的信號相加來確定偽像對總信號做出的貢獻，使得可獲得另一條對比度信息。
[0098]圖11B示出另一個變體，在該變體中，角頻率的脈沖序列14(空閑者)和角頻率ω3的脈沖序列16 (信號)不被調制，角頻率ω 2的脈沖序列12 (激光)改為被以頻率f進行振幅調制。因此，一方面角頻率ω#Ρ (調制的)ω 2的脈沖序列以及另一方面角頻率?3和(調制的)ω 2的脈沖序列在樣本中相互作用。與上述方法相反，在該實施方式中，一方面是從樣本發(fā)出的角頻率的脈沖，另一方面是從樣本發(fā)出的角頻率ω 2的脈沖被檢測。因此，檢測裝置包括由二向色鏡68分隔的兩個信道。在第一信道中，濾光器47僅允許角頻率ωι的脈沖被傳送，這些脈沖通過快速光學檢測器71被檢測。在第二信道中，濾光器49允許角頻率ω3的脈沖被傳送，這些脈沖也通過快速光學檢測器72被檢測。在每個信道中，以調制頻率f進行從光學檢測器發(fā)出的信號的同步檢測。在激光/信號脈沖在樣本中相互作用期間，如圖12B的列701所示，所涉及的過程是SRL過程。曲線710示出未調制的角頻率ω3的脈沖序列，曲線712示出激光脈沖序列，后一序列被以頻率f調制。對角頻率ω3的脈沖(栗)測量的、由這兩個脈沖序列相互作用導致的SRL信號顯現出被以調制頻率f調制(曲線714)的負的強度變化-ΛΙι。如上，偽像顯現出被以相同的調制頻率f調制(曲線716)的強度變化AItotifam。因此，通過調制頻率f的同步檢測，獲得信號ΔΙ(Α)，該信號使得:
[0099]Δ I (Α) — _ Δ ISRL+ Δ IArtifacts
[0100]而且，在激光/空閑者脈沖相互作用期間，如圖12B的列702所示，所涉及的過程是SRG過程。曲線720示出角頻率的脈沖序列，該序列未被調制，曲線722示出角頻率?2的激光脈沖序列，該序列被以頻率f調制。這次，從角頻率ω (斯托克斯)脈沖測量的、由這兩個脈沖序列的相互作用導致的SRG信號顯現出被以調制頻率f調制(曲線724)的正的強度變化AISRe。偽像顯現出被以相同的調制頻率f調制(曲線726)并且其符號與由于SRL過程中的偽像而導致的強度變化相同的強度變化AIArtlfarts。如上，通過調整入射在樣本上的脈沖序列的平均光學功率，可在SRG和SRL兩個過程中獲得相同值的強度變化A IArtlfactso因此，通過調制頻率f的同步檢測，獲得信號ΔΙ(Β)，該信號使得:
[0101]Δ I (Β) — Δ ISRG+ Δ IArtifacts
[0102]從每個信道中的調制頻率f的同步檢測發(fā)出的信號的電子處理然后使得可通過減法來獲得放大的有用的SRS信號，而由于偽像而導致的信號取消。該方法還可用于通過將從同步檢測發(fā)出的信號相加來確定偽像對總信號做出的貢獻。
[0103]直到現在描述的示例實現了一個或兩個脈沖序列的振幅調制。根據本描述的方法還可通過在角頻率ω2的激光脈沖序列與角頻率ω:和ω 3的脈沖序列之間引入的時間延遲的調制來實現。
[0104]圖13示出實現時間延遲調制的SRS檢測設備的示例實施方式。圖14A至14C示意性地示出該示例中的樣本中的相互作用，圖15示出例示說明圖13中所示的設備的示例實現中的檢測的信號(SRS信號和偽像)的表。
[0105]在圖13中的設備中，延遲線58被布置在角頻率ω 3的脈沖序列共用的信道中?？商娲?，該延遲線可被安置在激光脈沖(角頻率ω2)的信道中。如通過圖14Α和14Β所說明的，該延遲線使得以調制頻率調制的時間延遲可被引入在角頻率ω ω 3的脈沖與角頻率ω2的脈沖之間。該延遲線使得變化可被引入到光路中。該光路中的變化可在兩個位置之間機械地獲得?？商娲?，該延遲線可包括在兩個角度之間交替以便產生兩個光路長度的聲光偏轉器。通過調整特定于每個空閑者信道和信號信道的延遲線(參見例如圖4中的延遲線54、56)，在角頻率《1和《3的脈沖之間引入所設置的2丁的延遲。延遲線58(圖13)的調制使得調制頻率的在+/-Δ t之間變化的時間延遲被引入，以使得角頻率。2和ω 3的脈沖在樣本中在時間段Τ內疊加(狀態(tài)a，圖14A)并且頻率ω和ω 2的脈沖(狀態(tài)b，圖14Β)在后一時間段T中疊加，狀態(tài)a和b以調制頻率交替(圖14C)。角頻率ω2的激光脈沖的同步檢測然后使得表征樣本的分子振動共振的信號可被確定。在狀態(tài)a(列801，圖15)下，角頻率ω2的脈沖(曲線810)和角頻率ω 3的脈沖(曲線814