受激拉曼光谱技术

受激拉曼光谱技术，也称为受激拉曼散射 (SRS)是一种用在物理、化学、生物和其他领域的 光谱学技术。 其产生机制相似于自发拉曼光谱：一角频率为 $\omega _{p}$的激发光子，当分子吸收后，有一定机率可以诱发振动(或转动)跃迁（不同于诱发一个简单的瑞利跃迁）。 这将导致分子发射的一个带有偏移频率的光子。 然而，SRS，不同于自发拉曼光谱学，是一个三阶非线性的现象，需要第二光子—斯托克斯光子（角频率 $\omega _{S}$）—来激发产生特定频率的跃迁。当两个光子之间的频率差($\omega _{p}-\omega _{S}$)等于的一特定的振动(或转动)跃迁($\omega _{\nu }$)，发生这种跃迁的次数将共振式地增加。 在SRS，激发和斯托克斯光强度的变化可视为讯号。选用一恒定频率的雷射为激发光和扫描式频率的雷射为斯托克光(或相反)，可以得到分子的光谱特征。 这个光谱特征不同于其他光谱方法所得到的：例如瑞利散射。因为拉曼跃迁适用的排除规则不同于那些适用于瑞利跃迁的。

原理

定性描述

SRS的原则可以直观的用分子的能阶来理解。 最初，该分子处于基态（最低的能阶态），然后，它同时吸收激发光子和斯托克斯光子，然后结果发生了一定机率的振动(或转动)跃迁。此跃迁可以视为一个两步骤的跃迁，第一个步骤为分子受激发光子激发到一个虚拟态，第二步骤为分子释放到一接近基态的振动(或转动)态。 虚拟态，这实际上是叠加的实态机率幅，不能被分子占用。然而，同时吸收双光子可能会提供一个联接最初和最后的态的路迳，让分子看似能够处于中间的虚拟态。当激发和斯托克斯光子之间的能量差异恰好等于一些振动(或转动)态和基态的能量差，则经由此受激过程的跃迁机率会增几个数量级。

应用

SRS用在各种领域。 所有应用皆利用SRS能侦测振动(或转动)光谱特征的能力。 一些例子如下：

SRS显像

这种技术主要被用于活组织，因为其可供非侵入、无标定的成像。在这种方法 图象通过在一些格点上执行SRS测量，在那里每个测量增加了一像素的图像。

超快速显微镜

采用飞秒雷射脉冲 ，单一的激光脉冲可以即时产生很宽波段的光谱特征。根据不确定性原则 ，时间的不确定性与频率的不确定性成一反比关系，因此宽频信号肇因于雷射光的短频宽。 这种方法远远快于传统的显微镜的方法，因为它绕过了需要在漫长和费时的频率扫描。

参看

• 非线性光学