התחל בהגדרת מערכת לייזר פועם, ממורכזת ב 1025 ננומטר. להנחות את הפלט של לייזר הזרעים לתוך מגבר פרמטרי אופטי מסחרי, או OPA, כדי ליצור קרן אינפרא אדום בינונית או אמצע IR. כוונן את קרן האינפרא-אדום האמצעית לתדירות העניין.
העבירו את הקרן השיורית של 1025 ננומטר מ-OPA דרך אטלון Fabry-Perot כדי לייצר קרן המרה צרה ספקטרלית. סננו מרחבית את הקרן הצרה עם חור סיכה ספיר של שמונה מיקרון. שלוט בקיטוב של פולס 1025 ננומטר עם למדא על ידי שני לוחות גל.
לאחר מכן, הנחו את קרן האינפרא-אדום האמצעית דרך שלב השהיה לשליטה עדינה בחפיפה הטמפורלית. שלוט בקיטוב של אמצע IR עם lambda על ידי צלחת גל כפולה. חפוף מרחבית הן את אלומות ההמרה למעלה והן את אלומת האינפרא-אדום האמצעית במראה דיכרואית מותאמת אישית, או DM, שהיא טרנסמיסיבית לאמצע IR ומשקפת לאינפרא-אדום קרוב.
השתמש בשתי קשתית כדי לכוון את היישור, אחת מיד אחרי DM ואחת בקצה הרחוק. השתמש במד חשמל אחרי הקשתית כדי לקבוע אם אמצע IR ממורכז, והשתמש בכרטיס כמעט IR כדי לאתר מיקומים קרובים ל- IR. כוון את האלומות החופפות למיקרוסקופ הפוך עם סורק קרן תהודה משולב של 325 הרץ, ציר יחיד, המורכב על סורק משולב בעל שני מצבים, או I2PS.
מקדו את שתי האלומות החופפות מרחבית אל הדגימה עם מטרת שוורצשילד רפלקטיבית טהורה, SO. אסוף את האות Vibrational Sum Frequency Generation, או VSFG, שנוצר על ידי הדגימה עם יעד שבירה מתוקן אינסוף, RO. הנחית את אות VSFG הפלט המשולב דרך מקטב ליניארי ולאחר מכן דרך מערכת עדשות צינור טלצנטרית המורכבת משתי עדשות מוקד, TL1 ו- TL2, כל אחת בעלת אורך מוקד של 60 מילימטר. כדי לעבור למצב הדור ההרמוני השני, או מצב SHG, חסום את קרן האינפרא-אדום וסובב את דירוג הספקטרוגרף ל-501.5 ננומטר. כדי לעבור להדמיה אופטית בשדה בהיר.
הפעל את מקור האור הלבן. הזיזו את המחוון המשולב, I2PS, כדי לאסוף תמונות עם שדה בהיר בכיוון ההתפשטות הנגדית. כאשר מטרת ההדמיה, RO, מתפקד כמעבה ומטרת המעבה, SO, מתנהג כמטרת ההדמיה.
לאחר מכן השתמש במערכת זמינה מסחרית של שני מיזוגים כדי ליצור תמונה של הפלט המשולב של RO במישור החיישן של מצלמת שדה בהיר RGB. השתמש בדגימה סטנדרטית בעובי מיקרון אחד של תבנית תחמוצת אבץ המצופה על תלוש כיסוי כדי למטב באופן גס את מיקום מישור הדגימה או ציר z של ננו-מיקום על-ידי הבאתו למיקוד שדה בהיר, באמצעות שיטת הדמיה של שדה בהיר. הפעל את סורק קרן התהודה כדי לאסוף שורה של תמונות.
לאחר שמקטע הקו של הדגימה מצולם באופן היפרספקטרלי, סרוק את הדגימה בציר המאונך לציר סריקת הקו באמצעות ננו-מיקום תלת-ממדי. צלמו פרוסות אנכיות מנתוני התמונה וקבעו את יחס הפיקסלים למיקרון.
