まず、1025ナノメートルを中心とするパルスレーザーシステムをセットアップします。シードレーザーの出力を市販の光パラメトリック増幅器(OPA)に誘導して、中赤外または中赤外ビームを生成します。中赤外ビームを目的の周波数に調整します。
OPAからの残留1025ナノメートルビームをファブリ・ペローエタロンに通し、スペクトル的に狭くなったアップコンバージョンビームを生成します。狭くなったビームを8ミクロンのサファイアピンホールで空間的にフィルタリングします。1025ナノメートルパルスの偏光を2枚の波長板でラムダで制御します。
次に、中赤外ビームを遅延段に通して、時間的なオーバーラップを細かく制御します。2つの波長板によってラムダで中赤外域の偏光を制御します。カスタマイズされたダイクロイックミラー(DM)で、アップコンバージョンビームと中赤外ビームの両方を空間的にオーバーラップさせ、透過型から中赤外、近赤外に反射します。
2つの虹彩を使用して、DMの直後と遠端に1つ、アライメントをガイドします。アイリスの後のパワーメーターを使用して、中赤外が中央に配置されているかどうかを判断し、近赤外カードを使用して近赤外の位置を見つけます。重なり合ったビームを倒立顕微鏡に向け、325ヘルツの単軸共鳴ビームスキャナーを内蔵の2ポジションスキャナー(I2PS)に取り付けます。
空間的に重なり合った2つのビームを、純粋に反射するシュワルツシルト対物レンズ(SO)でサンプルに集束させます。無限遠補正屈折対物レンズ(RO)を使用して、サンプルによって生成された振動和周波数発生(VSFG)信号を収集します。コリメートされた出力VSFG信号を直線偏光子に通し、次に焦点距離60mmの2つの焦点レンズTL1とTL2で構成されるテレセントリックチューブレンズシステムに通します。第2高調波発生(SHG)モードに切り替えるには、IRビームを遮断し、分光器のグレーディングを501.5ナノメートルに回転させます。明視野光学イメージングに切り替えます。
白色光源をオンにします。内蔵スライダー I2PS を動かして、逆伝搬方向の明視野画像を収集します。結像対物レンズROが集光器として機能し、集光対物レンズSOが結像対物レンズとして作用します。
次に、市販の2ブレンドシステムを使用して、RGB明視野カメラのセンサー面でのROのコリメート出力の画像を形成します。カバーガラスにコーティングされた厚さ1ミクロンの標準的な酸化亜鉛パターンスパッタリングサンプルを使用し、明視野イメージングモダリティを使用して、サンプル平面またはナノポジショナーのz軸の位置を明視野に焦点を合わせることで、大まかに最適化します。共振ビームスキャナーをオンにして、一連の画像を収集します。
サンプルのラインセクションをハイパースペクトル画像化した後、3次元ナノポジショナーを使用してラインスキャン軸に垂直な軸でサンプルをスキャンします。画像データの垂直スライスを取得し、ピクセルとミクロンの比率を確立します。
