Способ пространственного сведения лазерных пучков в микроскопии когерентного рамановского рассеяния

Наименование РИД	Способ пространственного сведения лазерных пучков в микроскопии когерентного рамановского рассеяния
Реферат	Способ пространственного сведения лазерных пучков в микроскопии позволяет решать задачу сведения двух и более излучений различной длинны волны в одну область пространства за фокусирующей оптикой в приложениях многофотонной микроскопии. Два коллимированных лазерных пучка различных длин волн инфракрасного диапазона, распространяясь коллинеарно (вдоль одной оси) фокусируются посредством короткофокусного микроскопного объектива, образуя две пространственно перекрываемые каустики. При изменении длины волны одного из двух лазерных пучков, применяемых, например в режиме микроскопии когерентного анти-Стоксового Рамановского рассеяния (КАРС), каустика претерпевает продольное смещение (в направлении z) за фокусирующей оптикой, что будет приводить к нарушению пространственного перекрытия каустик, а следовательно, будет приводить к значительному падению эффективности генерации КАРС сигнала. Для компенсации продольного смещения каустики предлагается синхронно с изменением длины волны перестраиваемого лазерного излучения также изменять геометрическую сходимость пучка, корректируя тем самым положение его каустики после фокусирующей оптики. Таким образом будет соблюдаться оптимальное пространственное сведение каустик двух пучков вдоль оси их распространения обеспечивая тем самым одинаковую эффективность генерации КАРС сигнала на всём рабочем диапазоне длин волн перестраимового лазера (для КАРС-спектра в диапазоне от 1000 до 4000 см-1), что критично важно при записи (развертки) КАРС спектров. Изменение геометрической сходимости пучка осуществляется на стадии телескопирования с помощью изменения положения одной из линз блока телескопирования. В плоскости, перпендикулярной направлению распространения (плоскость x-y), для коллинеарно распространяющихся пучков, прецизионное сведение обеспечивается двумя моторизированными держателями зеркалами, которые в комбинации с юстировочными диафрагмами и дополнительным квадрантным фотодиодом составляют систему сведения X-Y. Способ позволят произвести коррекцию пространственной локализации каустики сфокусированного излучения путём изменения (поддержания) как угла падения лазерного пучка на фокусирующую оптику, так и изменения геометрических свойств самого пучка. В результате возникающее нарушение в пространственном наложении двух каустик компенсируется по всем трём направлениям X-Y-Z и поддерживается в реальном времени активными оптомеханическими элементами, заложенными в конструкцию предлагаемого изобретения.
Возможные направления использования	Патент может быть применен для лазерной многофотонной микроскопии и может быть использован для повышения эффективности генерации полезного сигнала, чья амплитуда напрямую зависит от оптимальности пространственного сведения двух или нескольких лазерных пучков за фокусирующей оптикой микроскопа. Учитывая нелинейность оптических процессов многофотонных взаимодействий, пространственное сведение является критически важным условием функционирования многофотонных микроскопов. Примерами, где использование изобретения представляет прямой интерес, являются сканирующие многофотонные микроскопы, работающие на контрасте суммарной частоты или на контрасте когерентного стимулированного рамановского рассеивания. В обоих случаях для получения полезного сигнала фокусируются и пространственно сводятся как минимум два лазерных пучка с разной оптической частотой (длиной волны). Способ в особенности подходит для сведения двух лазерных пучков, один из которых с перестраиваемой длиной волны. Предлагаемое решение найдет применения в приборах, предназначенных для биомиджинга, технологий фемтосекундной лазерной микрообработки (микромашининга) материалов, 2D и 3D спектрально-химического картирования сложных по структуре природных и искусственных объектов методами линейной и нелинейно-оптической спектроскопии, такими как однофотонная и многофотонная люминесцентная спектроскопия, фемтосекундная когерентная антистоксовая рамановская спектроскопия и рамановская спектроскопия.
Количество опытных образцов	1
Количество просмотров	3
Наличие дополнительных файлов	False
Использование РИД правообладателем	False
Внешнее использование РИД	False
НИОКТР (JSON)	{}
ИКСИ (JSON)	[]
ИКСПО (JSON)	[]
ОЭСР (JSON)	[]
Дата первого статуса	2025-12-19T09:05:05.757088+00:00
Предполагаемый тип результата	Изобретение
Ожидаемая роль	Исполнитель
Заказчик	МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Руководитель работы	Надточенко Виктор Андреевич
Руководитель организации	Андрущак Григорий Викторович
Регистрационный номер НИОКТР	124060600011-1
Последний статус	Подтверждена, 626011400169-6, 2026-01-14 08:49:38 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
Ключевые слова	телескопирование пучков; КАРС; микроскопия; сведение лазерных пучков; Лазерные импульсы
Исполнители	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
Авторы	Дементьев Андрей; Шелаев Иван Викторович; Титов Андрей Анатольевич; Шахов Александр Михайлович; Айбуш Арсений Валерьевич; Гулин Александр Андреевич; Гостев Федор Евгеньевич; Костров Андрей Николаевич; Надточенко Виктор Андреевич
Коды тематических рубрик	29.31.26 - Спектроскопические методы и методики; 29.33.35 - Вынужденное рассеяние света; 29.33.49 - Лазерная спектроскопия
OESR	Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;