Hyperspectral Line-Scanning VSFG Microscope Setup, Alignment, and Calibration

首先设置以 1025 纳米为中心的脉冲激光系统。将种子激光器的输出引导到商用光学参量放大器（OPA）中，以产生中红外或中红外光束。将中红外光束调谐到感兴趣的频率。

将来自 OPA 的残余 1025 纳米光束通过法布里-珀罗标准具，以产生光谱变窄的上转换光束。使用八微米蓝宝石针孔对狭窄的光束进行空间过滤。用λ控制1025纳米脉冲的偏振，由两个波片控制。

接下来，引导中红外光束通过延迟阶段，以精细控制时间重叠。通过两个波片用λ控制中红外的偏振。在定制的二向色镜 （DM） 上，上转换和中红外光束在空间上重叠，该二向色镜透射到中红外，反射到近红外。

使用两个虹膜来引导对齐，一个紧跟在 DM 之后，一个在远端。在光圈后使用功率计确定中红外是否居中，并使用近红外卡定位近红外位置。将重叠的光束引导到带有集成式 325 赫兹单轴共振光束扫描仪的倒置显微镜中，该扫描仪安装在集成的双位置扫描仪 （I2PS） 上。

使用纯反射史瓦西物镜（SO）将两个空间重叠的光束聚焦到样品上。使用无穷远处校正的折射物镜 RO 收集样品产生的振动和频率生成 （VSFG） 信号。引导准直输出 VSFG 信号通过线性偏振器，然后通过由两个焦距透镜 TL1 和 TL2 组成的远心镜筒透镜系统，每个透镜的焦距为 60 毫米。要切换到二次谐波产生或 SHG 模式，请阻挡红外光束并将光谱仪的分级旋转到 501.5 纳米。切换到明场光学成像。

打开白色光源。移动集成滑块 I2PS 以在反向传播方向上收集明场图像。成像物镜RO作为聚光镜，聚光镜物镜SO作为成像物镜。

然后使用市售的双融合系统在RGB明场相机的传感器平面上形成RO准直输出的图像。使用涂覆在盖玻片上的一微米厚的标准氧化锌图案溅射样品，通过使用明场成像模式将其置于明场焦点，粗略优化样品平面或纳米定位器 z 轴的位置。打开共振光束扫描仪以收集一行图像。

样品的线截面进行高光谱成像后，使用三维纳米定位器在垂直于线扫描轴的轴上扫描样品。对图像数据进行垂直切片，并建立像素与微米的比率。