KR20090092512A - 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법 - Google Patents

가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법

Info

Publication number
KR20090092512A
KR20090092512A KR1020080017799A KR20080017799A KR20090092512A KR 20090092512 A KR20090092512 A KR 20090092512A KR 1020080017799 A KR1020080017799 A KR 1020080017799A KR 20080017799 A KR20080017799 A KR 20080017799A KR 20090092512 A KR20090092512 A KR 20090092512A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stokes
sample
reference light
light
path
Prior art date
Application number
KR1020080017799A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100929202B1 (ko
Inventor
김덕영
조승범
Original Assignee
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020080017799A priority Critical patent/KR100929202B1/ko
Priority to US12/370,581 priority patent/US8064064B2/en
Priority to EP09153244A priority patent/EP2096430A3/en
Priority to JP2009045250A priority patent/JP2009204613A/ja
Publication of KR20090092512A publication Critical patent/KR20090092512A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100929202B1 publication Critical patent/KR100929202B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N2021/653—Coherent methods [CARS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하기 위한 펌프 광원 및 스토크스 광원, 참조광을 발생시키기 위한 참조 광원 및 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않고, 약한 신호에서도 잡음에 강하며, 우수한 감도 및 분해능을 가지는 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치를 제공할 수 있다.

Description

가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치 및 방법{Apparatus and method for obtaining images using coherent anti-stokes Raman scattering}
본 발명은 물질의 구조와 특성을 밝히기 위한 영상을 획득하는 장치 및 방법에 관한 것으로 특히 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.
라만 분광법(Raman Spectroscopy)은 단색광의 빛을 조사한 시료로부터 입사된 단색광과 상이한 파장의 빛이 산란되는 현상으로서, 현재는 적외선 분광법(Infrared Spectroscopy)과 함께 진동 모드의 변화를 추적함으로써 분자의 구조와 특성을 밝히는 학문의 독자적인 영역을 구축하고 있다.
이러한 라만 분광법은 약한 세기의 라만 산란광을 이용하는 특성으로 인하여 적외선 분광법보다 먼저 연구가 시작되었음에도 불구하고 발전 속도가 느려서 그 동안 많이 활용되지 못하였으나, 출력의 세기가 향상된 레이저의 출현과 함께 급속도로 발전하여 현재는 여러 분야에서 각광을 받고 있는 중이다.
한편, 형광 현미경은 다양한 형광 표지(fluorescence probe)의 개발과 공초점 검출, 다광자 여기를 통한 삼차원적 이미징에 따라 세포 생물학에 있어서 획기적인 기술로 자리잡았다. 형광 현미경은 자연적으로 시료에 존재하거나 인공적으로 주입된 형광 표지라고 알려진 형광 분자들을 여기할 수 있는 파장의 광원을 시료에 조사하게 된다. 이때, 시료는 여기 광원을 흡수하여 형광을 내게 되며, 형광을 선택적으로 투과하는 필터를 사용하여 시료를 관찰한다. 이러한 형광 현미경은 일반적인 광학 현미경보다 높은 분해능을 가지는 장점이 있으나, 형광 표지를 사용하기 때문에 측정하고자 하는 시료에 변화를 주게 되고 광표백(photobleaching) 현상이 일어나는 단점을 가지고 있다.
이에, 라만 활성 매질에 고정/가변의 두 레이저 광을 입사시키고 이들의 결합에 의해 얻어지는 반스토크스 광의 스펙트럼을 측정하는 가간섭성 반스토크스 라만 산란(CARS; Coherent Anti-Stokes Raman Scattering)을 이용한 현미경이 고감도이면서도 형광을 발생하는 매질로부터의 영향을 받지 않는 다는 이유로 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 CARS 신호의 발생 원리를 설명하기 위한 에너지 밴드 다이어그램이다. CARS는 펌프 광, 스토크스 광 그리고 탐침 광이 시료와 상호작용하여 반스토크스 광을 발생시키는 사파 혼합(four wave mixing)과정으로 주파수가 상이한 2개의 레이저빔을 이용한다. 제1 레이저빔은 스토크스 광(ωs)으로 사용되며 제2 레이저 빔은 펌프 광(ωp)과 탐침 광(ωpro)의 역할을 한다. 즉 ωpro의 주파수가 ωp와 동일하다. 그리고 광들의 전기장은 EP(ωp), ES(ωs), Epro(ωpro)(= EP(ωp))이다. 레이저빔이 조사되면 우선 기저상태 υ0=0에 있던 전자들은 펌프 광(ωp)에 의해 가상의 상태(virtual state)로 여기 되었다가, 스토크스 광(ωs)에 의해 공명 라만산란으로 고유진동주파수가 Ω인 υ1=1 준위로 대부분 천이한다. 이렇게 υ0=0 준위에서 υ1=1 준위로 전이한 전자들은 다시 탐침 광(ωpro)에 의해 ωp+Ω과 같은 가상 상태로 여기된 후 에너지 보존을 만족시키는 주파수 ωas=2ωp-ωs를 가지는 반스토크스 광, 즉 CARS 신호를 방출하며 υ0=0 준위로 천이한다. CARS 현미경은 이러한 CARS 신호의 세기를 측정하여 물질을 분석한다.
전술한 바와 같은 CARS 현미경은 공초점 현미경과 같은 분해능을 가지면서도 색소의 발광을 사용하지 않기 때문에 시료 자체에 변화를 주지 않으며, 화학종의 진동준위의 라만을 사용하므로 화학종의 선택성을 가진다는 장점이 있다. 또한 자발 방출 라만 신호(spontaneous Raman scattering)에 비해 매우 큰 신호를 얻을 수 있으며, 사용한 두 레이저광의 주파수와는 다른 반스토크스 주파수를 가지기 때문에 필터등을 사용하여 신호를 분리하기가 용이하다.
그러나 가간섭성 반스토크스 라만 산란의 대표적인 단점은 두광자 전자 공명현상(two-photon electronic resonance)에 의해 야기되는 비공명 배경 신호(nonresonant background signal) 현상에 있다. [M. D. Duncan, J. Reintjes, and T. J. Manuccia, "Scanning coherent anti-Stokes Raman microscope," Opt. Lett. 7, 350??352, 1982.]의 연구에서 가시광의 사용으로 인해 공명 진동 신호를 능가하는 어떤 두광자 유발(two-photon-enhanced) 배경 신호가 나타났다. [A. Zumbusch, G. R. Holtom, and X. S. Xie, "Three-dimensional vibrational imaging by coherent anti-Stokes Raman scattering," Phys. Rev. Lett. 82, 4142??4145, 1999.]의 연구에서는 근적외선 빛의 사용이 두광자 전자 공명을 피하게 하고 증가된 감도를 보여주었다. 이후에 가간섭성 반스토크스 라만 산란 분광기의 발전과 함께 몇몇 방법들이 비공명 배경 신호를 줄이는데 사용되었다.
그러나 종래의 CARS에 관한 기술들에서는 많은 문제점이 있음에도 불구하고, 모두 CARS 신호의 세기를 검출하여 직접 분석하였다. 그러다 보니 CARS 신호와 비공명 배경 신호 사이의 대비에 목적을 두게 되고, 따라서 많은 문제점들이 나타나게 되었다. 특히 비공명 배경 신호를 줄이는데 초점을 두는 방법을 모색하면서 결국은 검출하는 빛의 세기가 약해지게 되고, 그에 따라 약한 세기의 신호를 잡음 없이 검출하기 위해 높은 사양의 광 검출기에 의존할 수 밖에 없는 단점이 생기게 되었다. 게다가 직접적인 신호의 세기로써 검출되는 신호를 분석하기 때문에 신호의 감도, 분해능, 정확성 등에서 한계를 드러내게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않고, 약한 신호에서도 잡음에 강하며, 우수한 감도 및 분해능을 가지는 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않고, 약한 신호에서도 잡음에 강하며, 우수한 감도 및 분해능을 가지는 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하기 위한 펌프 광원 및 스토크스 광원; 참조광을 발생시키기 위한 참조 광원; 및 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 참조광은 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높거나 낮은 주파수를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 영상 획득 수단은, 상기 참조광을 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1 경로를 거친 참조광과 상기 제2 경로를 거친 참조광의 위상차로 인한 간섭 현상을 이용하여 상기 시료의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 참조 광원은 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높은 제1 참조광 및 소정 크기만큼 낮은 제2 참조광을 각각 발생시키는 제1 참조 광원 및 제2 참조 광원을 포함하고, 상기 영상 획득 수단은, 상기 제1 참조광 및 상기 제2 참조광을 각각 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1 경로를 거친 제1 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제1 참조광의 위상차 및 상기 제1 경로를 거친 제2 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제2 참조광의 위상차를 함께 이용하여 상기 시료의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 스토크스 광원은 넓은 주파수 대역의 스토크스 광을 발생시킴으로써 복수 개의 반스토크스 주파수들을 가지는 반스토크스 광을 발생시키고, 상기 참조 광원은 넓은 주파수 대역의 참조광을 발생시키며, 상기 영상 획득 수단은 상기 복수 개의 반스토크스 주파수들 각각의 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하기 위한 펌프 광원 및 스토크스 광원; 참조광을 발생시키기 위한 참조 광원; 및 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 복굴절률의 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 영상 획득 수단은, 상기 시료의 복굴절률의 변화를 측정하기 위하여 상기 참조광이 진행하는 경로 상에 상기 참조광이 상기 시료를 통과하기 전의 위치에 설치되는 제1 편광판과 상기 참조광이 상기 시료를 통과한 후의 위치에 설치되며 상기 제1 편광판과 다른 방향의 광축을 가지는 제2 편광판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 획득 수단은 상기 시료에 전기장 또는 자기장을 인가하는 전자기장 발생부를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 방법은, (a) 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하는 단계; (b) 참조광을 발생시키는 단계; 및 (c) 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 참조광을 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키는 단계; 및 (c2) 상기 제1 경로를 거친 참조광과 상기 제2 경로를 거친 참조광의 위상차로 인한 간섭 현상을 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높은 제1 참조광과 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 낮은 제2 참조광을 발생시키고, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 제1 참조광 및 상기 제2 참조광을 각각 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키는 단계; 및 (c2) 상기 제1 경로를 거친 제1 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제1 참조광의 위상차 및 상기 제1 경로를 거친 제2 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제2 참조광의 위상차를 함께 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계는, 넓은 주파수 대역의 스토크스 광을 상기 시료에 조사함으로로써 복수 개의 반스토크스 주파수들을 가지는 반스토크스 광을 발생시키고, 상기 (b) 단계는, 넓은 주파수 대역의 참조광을 발생시키며, 상기 (c) 단계는, 상기 복수 개의 반스토크스 주파수들 각각의 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득할 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 방법은, (a) 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 시료에 펌프 광 및 스토크스 광을 조사하는 단계; (b) 참조광을 발생시키는 단계; 및 (c) 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 복굴절률의 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 참조광의 상기 시료를 통과하기 전의 편광 특성과 상기 시료를 통과한 후의 편광 특성을 분석하여 상기 시료의 복굴절률을 측정하는 단계; 및 (c2) 상기 측정된 결과를 영상화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료에 전기장 또는 자기장을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면, 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않고, 약한 신호에서도 잡음에 강하며, 우수한 감도 및 분해능을 가지는 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 CARS 신호의 발생 원리를 설명하기 위한 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 2는 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 반스토크스 주파수 근처에서 굴절률이 변화하는 모습을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 흡수율과 굴절률의 변화를 보다 상세하게 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다.
도 5는 스토크스 광의 주파수 대역이 넓은 경우에 반스토크스 광이 발생하는 모습과 흡수율 및 굴절률을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에서 두 개의 참조광을 함께 사용하는 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의하면, 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 발생되는 반스토크스 광의 신호의 세기를 직접 측정하지 않고, 이를 간접적으로 이용함으로써 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않고, 약한 신호에서도 잡음에 강한 영상 획득 장치 및 방법을 구현한다. 이를 위하여 본 발명에 따른 영상 획득 장치 및 방법은, 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 발생되는 반스토크스 광이 가지는 반스토크스 주파수 근처에서 시료의 굴절률이 변화하는 원리를 이용한다.
도 2는 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 반스토크스 주파수 근처에서 굴절률이 변화하는 모습을 설명하기 위한 그래프이다. 도 2를 참조하면, ωp는 펌프 광의 주파수를 나타내고, ωs는 스토크스 광의 주파수를 나타낸다. 이러한 펌프 광과 스토크스 광이 시료에 조사되면 반스토크스 주파수 ωas(=2ωp-ωs)를 가지는 반스토크스 광이 시료로부터 방출된다. 이때 시료에서는 반스토크스 주파수 근처에서 빛의 흡수 또는 방출이 일어남으로써 흡수율 α(혹은 방출율)가 변화하게 된다. ωs 근처에서 주파수에 따른 빛의 흡수율 n(α)가 도 2에 도시되어 있다. 이러한 흡수율의 변화는 굴절률의 변화를 동반하는데, 흡수율의 변화와 굴절률의 변화는 크래머-크로닉 관계(Kramer-Kronig relation)라고 불리우는 다음 수학식을 따른다.
여기서, c는 임의의 상수이고, P는 코시 주요값(Cauchy principal value)을 의미한다.
도 2를 참조하면, 이러한 흡수율과 굴절률의 관계에 따른 굴절률 n(ω)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 굴절률은 ωas 근처에서 가장 큰 변화를 보인다.
도 3은 이러한 흡수율과 굴절률의 변화를 보다 상세하게 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 흡수율 그래프 α1에 대응하는 굴절률 그래프 n1, 그리고 흡수율 그래프 α2에 대응하는 굴절률 그래프 n2가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, ωas 근처에서 소정 주파수만큼 낮은 주파수와 높은 주파수에서 그 변화가 가장 크고, 또한 ωas를 중심으로 흡수율의 변화가 클수록 ωas 근처에서 굴절률의 변화가 더 큰 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 시료에 조사되는 펌프 광 및 스토크스 광을 발생시키기 위한 펌프 광원(401) 및 스토크스 광원(402), 참조광을 발생시키기 위한 참조 광원(410), 그리고 도시된 바와 같은, 반스토크스 주파수 근처에서의 시료의 굴절률 변화로 인한 참조광의 위상 변화를 이용하여 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함한다. 펌프 광원(401)과 스토크스 광원(402)으로는 펄스형 레이저 광원을 사용한다.
본 실시예에 의하면, 참조광의 주파수 ωref는 반스토크스 주파수 ωas보다 소정 크기만큼 높거나 낮은 주파수를 가지도록 한다. 이때 굴절률의 변화가 가장 큰 지점의 주파수를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 굴절률의 변화가 가장 큰 지점에 해당하는 주파수, 즉 ωas보다 소정 크기 낮은 주파수를 참조광의 주파수 ωref로 사용한다. 물론 ωas보다 소정 크기 높은 주파수를 참조광의 주파수로 사용할 수도 있다.
이하에서는 도 4에 도시된 실시예에 따른 영상 획득 장치의 동작을 설명한다. 펌프 광원(401)과 스토크스 광원(402)는 각각 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광을 발생시키고, 펌프 광과 스토크스 광은 제1 다이크로익 반사경(413)에서 반사되어, 시료(S)에 조사된다. 시료에서는 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 반스토크스 광이 발생한다. 그리고, 펌프 광과 스토크스 광은 제2 다이크로익 반사경(415)에서 반사되어 외부로 방출된다. 제1 다이크로익 반사경(413)과 제2 다이크로익 반사경(415)은 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광은 반사시키고, 주파수 ωref의 참조광은 통과시킴으로써 펌프 광과 스토크스 광을 여과하는 역할을 한다.
참조 광원(410)은 주파수 ωref를 가지는 참조광을 발생시킨다. 참조광은 제1 광분배기(411)를 통하여 시료(S)를 통과하는 제1 경로와 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로의 두 경로로 분할된다.
제1 경로로 분할된 참조광은 제1 반사경(412)에서 반사되어 제1 다이크로익 반사경(413)을 지나 시료(S)를 통과한다. 이때 현미경 대물렌즈(414)에 의해 확대될 수 있다. 시료(S)에서는 상술한 바와 같이 가간섭성 반스토크스 산란으로 인해 반스토크스 주파수 근처에서 굴절률의 변화가 일어나므로, 시료를 통과한 참조광은 위상 변화를 겪게 된다. 이 참조광은 제2 광분배기(418)로 입사된다.
제2 경로로 분할된 참조광은 제2 반사경(416)에서 반사되어 제2 광분배기(418)로 입사된다. 이때 간섭 무늬를 최대로 하기 위해 가변 파장판(417)을 상기 참조광의 경로에 둘 수 있다.
시료를 통과하는 제1 경로를 진행한 참조광과 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 진행한 참조광은 서로 간에 위상차가 존재하게 되고, 따라서 제2 광분배기(418)를 통과한 후 간섭 현상을 일으키게 된다. 검출부(419)는 이러한 간섭 현상으로 인한 신호를 검출하고, 검출된 신호는 영상화부(430)로 전달된다. 검출부(419)로는 예를 들어 CCD(Charge Coupled Device)를 사용할 수 있다. 영상화부(430)는 상기 검출된 신호를 분석하고, 이를 영상화하여 디스플레이(미도시) 등을 통하여 출력한다.
상술한 실시예에서, 상기 제1 경로로 진행하는 참조광과 상기 제2 경로로 진행하는 참조광 간의 경로의 상대적인 길이를 변화시키기 위하여 각 구성요소들, 예를 들어 제1 광분배기(411), 제1, 2 반사경(412, 416) 등을 이송시키는 이송 장치를 설치할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서 변형된 실시예로서, 펌프 광원(401)으로는 펄스형 레이저 광원을 사용하되, 스토크스 광원(402)으로는 단일 주파수의 펄스형 레이저 광원 대신 주파수 대역이 넓은 광대역 광원(broadband light source), 예를 들어 LED 광원을 사용한다.
도 5는 스토크스 광의 주파수 대역이 넓은 경우에 반스토크스 광이 발생하는 모습과 흡수율 및 굴절률을 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 반스토크스 광이 충분히 넓은 주파수 대역을 가지는 경우, 복수 개의 주파수에서 가간섭성 반스토크스 라만 산란이 일어나게 되어, 복수 개의 반스토크스 주파수(ωas1, ωas2)를 가지는 반스토크스 광이 발생한다. 따라서 이들 주파수 각각에서 시료의 굴절률 변화로 인한 참조광의 위상 변화를 이용하여 시료의 영상을 획득할 수 있다. 이를 위하여 본 실시예에서는, 참조광 역시 넓은 주파수 대역을 가지는 참조광을 사용하며, 검출부(419)로서, 간섭 현상으로 인한 신호를 여러 주파수 대역에서 검출할 수 있는 소자를 사용한다. 예를 들어, 어레이 디텍터(arrayed detector) 또는 CCD 어레이 등을 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 두 개의 참조광, 즉 반스토크스 주파수 ωas보다 소정 크기만큼 낮은 주파수 ωref1과, 소정 크기만큼 높은 주파수 ωref2를 각각 가지는 두 참조광을 함께 사용하는 실시예를 설명하기 위한 그래프이다. 도시된 바와 같이 ωref1에서의 굴절률과 ωref2에서의 굴절률은 반스토크스 주파수 ωas에서의 굴절률을 기준으로 그 부호가 반대가 된다. 따라서 이들 두 주파수 각각에서의 굴절률의 차를 이용하면, 광원의 세기의 변화 등과 같은 측정시의 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도로서, ωref1과 ωref2의 두 주파수를 각각 가지는 두 참조광을 함께 사용하는 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 시료에 조사되는 펌프 광 및 스토크스 광을 발생시키기 위한 펌프 광원(701) 및 스토크스 광원(702), 주파수 ωref1의 제1 참조광 및 주파수 ωref2의 제2 참조광을 발생시키기 위한 제1 참조 광원(703) 및 제2 참조 광원(704), 상기 제1 참조광 및 상기 제2 참조광을 각각 상기 시료(S)를 통과하는 제1 경로와 상기 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키기 위한 수단, 그리고 상기 제1 경로를 거친 제1 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제1 참조광의 위상차 및 상기 제1 경로를 거친 제2 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제2 참조광의 위상차를 함께 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함한다.
이하에서는 도 7에 도시된 실시예에 따른 영상 획득 장치의 동작을 설명한다. 펌프 광원(701)과 스토크스 광원(702)는 각각 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광을 발생시키고, 펌프 광과 스토크스 광은 제2다이크로익 반사경(713)에서 반사되어, 시료(S)에 조사된다. 시료(S)에서는 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 반스토크스 광이 발생한다. 그리고, 펌프 광과 스토크스 광은 제3다이크로익 반사경(715)에서 반사되어 외부로 방출된다. 제2 다이크로익 반사경(713)과 제3 다이크로익 반사경(715)은 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광은 반사시키고, 주파수 ωref1의 제1 참조광과 주파수 ωref2의 제2 참조광은 통과시킴으로써 펌프 광과 스토크스 광을 여과하는 역할을 한다.
제1 참조 광원(703)은 주파수 ωref1을 가지는 제1 참조광을 발생시킨다. 제1 참조광은 제1 반사경(705)과 제1 다이크로익 반사경(706)에서 반사되어 제1 광 분배기(711)로 입사된 뒤 시료(S)를 통과하는 제1 경로와 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로의 두 경로로 분할된다.
제2 참조 광원(704)는 주파수 ωref2를 가지는 제2 참조광을 발생시킨다. 제2 참조광은 제1 다이크로익 반사경(706)을 통과하여 제1 광 분배기(711)로 입사된 뒤 제1 참조광과 마찬가지로, 시료(S)를 통과하는 제1 경로와 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로의 두 경로로 분할된다.
제1 경로로 분할된 제1 참조광과 제2 참조광은 제2 반사경(712)에서 반사되어 제2 다이크로익 반사경(713)을 지나 시료(S)를 통과한다. 이때 현미경 대물렌즈(714)에 의해 확대될 수 있다. 시료(S)에서는 상술한 바와 같이 가간섭성 반스토크스 산란으로 인해 반스토크스 주파수 근처에서 굴절률의 변화가 일어나므로, 시료를 통과한 참조광은 위상 변화를 겪게 된다. 시료를 통과한 제1 참조광 및 제2 참조광은 제2 광분배기(718)로 입사된다.
제2 경로로 분할된 제1 참조광과 제2 참조광은 제3 반사경(716)에서 반사되어 제2 광분배기(718)로 입사된다. 이때 간섭 무늬를 최대로 하기 위해 가변 파장판(717)을 경로에 둘 수 있다.
시료(S)를 통과하는 제1 경로를 진행한 제1 참조광과 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로로 진행한 제1 참조광은 서로 간에 위상차가 존재하게 되고, 따라서 제2 광분배기(718)를 통과한 후 간섭 현상을 일으키게 된다. 이 간섭은 주파수 ωref1에서의 간섭이 된다.
마찬가지로, 시료(S)를 통과하는 제1 경로를 진행한 제2 참조광과 시료(S)를 통과하지 않는 제2 경로로 진행한 제2 참조광은 서로 간에 위상차가 존재하게 되고, 따라서 제2 광분배기(718)를 통과한 후 간섭 현상을 일으키게 된다. 이 간섭ㅇ느 주파수 ωref2에서의 간섭이 된다.
제3 다이크로익 반사경(719)는 주파수 ωref1의 빛은 통과시키고, 주파수 ωref2의 빛은 반사시킨다. 따라서 제1 검출부(721)는 주파수 ωref1 영역에서의 간섭 현상으로 인한 신호를 검출하고, 제2 검출부(722)는 제4 반사경(720)에서 반사된 주파수 ωref2 영역에서의 간섭 현상으로 인한 신호를 검출한다. 제1 검출부(721) 및 제2 검출부(722)에서 각각 검출된 신호들은 영상화부(730)로 입력된다. 영상화부(730)는 제1 검출부(721)에서 검출된 신호와 제2 검출부(722)에서 검출된 신호 간의 차를 영상화하여 디스플레이(미도시) 등을 통하여 출력한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도이다. 도 2에 관하여 설명된 바와 같이, 가간섭성 반스토크스 라만 산란이 일어나는 경우 반스토크스 주파수 근처에서 굴절률의 변하게 되면 굴절률이 방향성에 따라 다르게 나타나는 복굴절률의 변화가 나타나게 된다. 본 실시예에 의하면 이러한 복굴절률의 변화를 이용하여 시료의 영상을 획득한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 시료(S)에 조사되는 펌프 광 및 스토크스 광을 발생시키기 위한 펌프 광원(801) 및 스토크스 광원(802), 그리고 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높거나 낮은 주파수를 가지는 참조광을 발생시키기 위한 참조 광원(810), 그리고 도시된 바와 같은, 시료(S)의 복굴절률 변화로 인한 참조광의 편광 상태의 변화를 이용하여 시료(S)의 영상을 획득하기 위한 영상 획득 수단을 포함한다. 펌프 광원(401)과 스토크스 광원(402)으로는 펄스형 레이저 광원을 사용한다.
펌프 광원(801)과 스토크스 광원(802)은 각각 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광을 발생시키고, 펌프 광과 스토크스 광은 제1 다이크로익 반사경(814)에서 반사되어, 시료(S)에 조사된다. 시료에서는 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 반스토크스 광이 발생한다. 그리고, 펌프 광과 스토크스 광은 제2 다이크로익 반사경(816)에서 반사되어 외부로 방출된다. 제1 다이크로익 반사경(814)과 제2 다이크로익 반사경(816)은 주파수 ωp의 펌프 광과 주파수 ωs의 스토크스 광은 반사시키고, 주파수 ωref의 참조광은 통과시킴으로써 펌프 광과 스토크스 광을 여과하는 역할을 한다.
참조 광원(810)은 주파수 ωref를 가지는 참조광을 발생시킨다. 참조광은 제1 편광판(811)을 통과한 후 제1 편광판(811)이 가지는 광축 방향으로 편광된 빛이 된다. 편광된 참조광은 가변 파장판(812)을 통과한 후 제1 반사경(813)에서 반사되고, 시료(S)에 조사된다. 이때 참조광은 현미경 대물렌즈(815)에 의해 확대될 수 있다. 참조광은 시료(S)를 통과한 후 제2 반사경(817)에서 반사된다. 그리고, 제1 편광판(811)과 다른 방향의 광축, 예를 들어 90도 차이의 광축을 가지는 제2 편광판(818)에 입사된다. 검출부(819)는 제2 편광판(818)을 통과한 참조광을 검출하고, 영상화부(830)는 시료(S)를 통과하기 전의 참조광의 편광 특성과 시료(S)를 통과한 후의 참조광의 편광 특성을 분석하여 시료(S)의 복굴절률을 측정하고, 이를 영상화하여 디스플레이(미도시) 등을 통하여 출력한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치의 구성도로서, 도 8에 도시된 영상 획득 장치에 시료(S)에 전기장 또는 자기장을 인가하는 전자기장 발생부(840)를 추가한 실시예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 시료(S)에 전기장 또는 자기장을 인가하면 가간섭성 반스토크스 라만 산란 효과를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 따라서 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인한 복굴절률의 변화를 조절할 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면, 가간섭성 반스토크스 라만 산란으로 인해 발생되는 반스토크스 광의 신호의 세기를 직접 측정하지 않고, 반스토크스 광이 가지는 반스토크스 주파수 근처에서 시료의 굴절률이 변화 또는 복굴절률의 변화를 이용하여 시료의 영상을 획득한다. 따라서 비공명 배경 신호 현상의 영향을 받지 않으며, 굴절률의 변화는 신호의 세기와는 상관이 없으므로, 약한 신호에서도 잡음에 강하고 우수한 감도 및 분해능을 가지는 영상 획득 장치 및 방법을 구현할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치에 있어서,
    반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하기 위한 펌프 광원 및 스토크스 광원;
    참조광을 발생시키기 위한 참조 광원; 및
    상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 참조광은 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높거나 낮은 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 획득 수단은, 상기 참조광을 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1 경로를 거친 참조광과 상기 제2 경로를 거친 참조광의 위상차로 인한 간섭 현상을 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 참조 광원은 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높은 제1 참조광 및 소정 크기만큼 낮은 제2 참조광을 각각 발생시키는 제1 참조 광원 및 제2 참조 광원을 포함하고,
    상기 영상 획득 수단은, 상기 제1 참조광 및 상기 제2 참조광을 각각 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1 경로를 거친 제1 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제1 참조광의 위상차 및 상기 제1 경로를 거친 제2 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제2 참조광의 위상차를 함께 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스토크스 광원은 넓은 주파수 대역의 스토크스 광을 발생시킴으로써 복수 개의 반스토크스 주파수들을 가지는 반스토크스 광을 발생시키고,
    상기 참조 광원은 넓은 주파수 대역의 참조광을 발생시키며,
    상기 영상 획득 수단은 상기 복수 개의 반스토크스 주파수들 각각의 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  6. 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치에 있어서,
    반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하기 위한 펌프 광원 및 스토크스 광원;
    참조광을 발생시키기 위한 참조 광원; 및
    상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 복굴절률의 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 획득 수단은, 상기 시료의 복굴절률의 변화를 측정하기 위하여 상기 참조광이 진행하는 경로 상에 상기 참조광이 상기 시료를 통과하기 전의 위치에 설치되는 제1 편광판과 상기 참조광이 상기 시료를 통과한 후의 위치에 설치되며 상기 제1 편광판과 다른 방향의 광축을 가지는 제2 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 영상 획득 수단은 상기 시료에 전기장 또는 자기장을 인가하는 전자기장 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  9. 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 방법에 있어서,
    (a) 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 펌프 광 및 스토크스 광을 시료에 조사하는 단계;
    (b) 참조광을 발생시키는 단계; 및
    (c) 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 참조광은 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높거나 낮은 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 참조광을 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키는 단계; 및
    (c2) 상기 제1 경로를 거친 참조광과 상기 제2 경로를 거친 참조광의 위상차로 인한 간섭 현상을 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 높은 제1 참조광과 상기 반스토크스 주파수보다 소정 크기만큼 낮은 제2 참조광을 발생시키고,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 제1 참조광 및 상기 제2 참조광을 각각 상기 시료를 통과하는 제1 경로와 상기 시료를 통과하지 않는 제2 경로로 분할하여 진행시키는 단계; 및
    (c2) 상기 제1 경로를 거친 제1 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제1 참조광의 위상차 및 상기 제1 경로를 거친 제2 참조광과 상기 제2 경로를 거친 제2 참조광의 위상차를 함께 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 넓은 주파수 대역의 스토크스 광을 상기 시료에 조사함으로로써 복수 개의 반스토크스 주파수들을 가지는 반스토크스 광을 발생시키고,
    상기 (b) 단계는, 넓은 주파수 대역의 참조광을 발생시키며,
    상기 (c) 단계는, 상기 복수 개의 반스토크스 주파수들 각각의 근처에서의 상기 시료의 굴절률 변화로 인한 상기 참조광의 위상 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  14. 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 방법에 있어서,
    (a) 반스토크스 주파수를 가지는 반스토크스 광을 발생시키기 위해 시료에 펌프 광 및 스토크스 광을 조사하는 단계;
    (b) 참조광을 발생시키는 단계; 및
    (c) 상기 반스토크스 주파수 근처에서의 상기 시료의 복굴절률의 변화를 이용하여 상기 시료의 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 참조광의 상기 시료를 통과하기 전의 편광 특성과 상기 시료를 통과한 후의 편광 특성을 분석하여 상기 시료의 복굴절률을 측정하는 단계; 및
    (c2) 상기 측정된 결과를 영상화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 시료에 전기장 또는 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
KR1020080017799A 2008-02-27 2008-02-27 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법 KR100929202B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080017799A KR100929202B1 (ko) 2008-02-27 2008-02-27 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법
US12/370,581 US8064064B2 (en) 2008-02-27 2009-02-12 Apparatus and method for obtaining images using coherent anti-stokes Raman scattering
EP09153244A EP2096430A3 (en) 2008-02-27 2009-02-19 Apparatus and method for obtaining images using coherent anti-stokes Raman scattering
JP2009045250A JP2009204613A (ja) 2008-02-27 2009-02-27 コヒーレントアンチストークスラマン散乱を用いた映像獲得装置および方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080017799A KR100929202B1 (ko) 2008-02-27 2008-02-27 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090092512A true KR20090092512A (ko) 2009-09-01
KR100929202B1 KR100929202B1 (ko) 2009-12-01

Family

ID=40589988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080017799A KR100929202B1 (ko) 2008-02-27 2008-02-27 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8064064B2 (ko)
EP (1) EP2096430A3 (ko)
JP (1) JP2009204613A (ko)
KR (1) KR100929202B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012021015A3 (ko) * 2010-08-11 2012-07-05 서울대학교산학협력단 형광 및 라만 신호 다중표적에 대한 형광 및 라만 신호 동시검출방법 및 이를 이용한 다중표적 동시검출용 의학영상장치
US9833145B2 (en) 2010-08-11 2017-12-05 Snu R&Db Foundation Method for simultaneously detecting fluorescence and raman signals for multiple fluorescence and raman signal targets, and medical imaging device for simultaneously detecting multiple targets using the method
KR20200074460A (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 토모큐브 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치
KR20200131923A (ko) * 2019-05-14 2020-11-25 고려대학교 산학협력단 선택적 가간섭성 반스톡스 라만산란 신호 억제 방법 및 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2955663B1 (fr) * 2010-01-22 2014-09-12 Ct Nat De La Rech C N R S Methode pour la detection d'un signal optique non lineaire resonant et dispositif pour la mise en oeuvre de ladite methode
JP5736325B2 (ja) * 2012-02-21 2015-06-17 株式会社日立製作所 光学装置
WO2014162744A1 (ja) * 2013-04-05 2014-10-09 株式会社ニコン 細胞観察方法、細胞観察装置、細胞観察プログラム、細胞シート製造方法および細胞シート製造装置
CN109060767A (zh) * 2018-10-19 2018-12-21 清华大学 一种双光频梳光谱聚焦相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统
KR102455161B1 (ko) * 2021-04-23 2022-10-18 대전대학교 산학협력단 전기장과 자기장 및 led를 이용한 분광 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405237A (en) * 1981-02-04 1983-09-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Coherent anti-Stokes Raman device
JPS639828A (ja) * 1986-07-01 1988-01-16 Hitachi Ltd カ−ス光学装置
JPH10115573A (ja) * 1996-10-11 1998-05-06 Hitachi Ltd ３次非線形感受率測定方法及び装置
JP4854878B2 (ja) * 2001-07-03 2012-01-18 オリンパス株式会社 レーザー顕微鏡
JP3949600B2 (ja) * 2003-03-28 2007-07-25 株式会社神戸製鋼所 光熱変換測定装置及びその方法
US7388668B2 (en) * 2004-06-09 2008-06-17 President & Fellows Of Harvard College Phase sensitive heterodyne coherent anti-Stokes Raman scattering micro-spectroscopy and microscopy
US7586618B2 (en) * 2005-02-28 2009-09-08 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Distinguishing non-resonant four-wave-mixing noise in coherent stokes and anti-stokes Raman scattering
JP4290142B2 (ja) * 2005-05-13 2009-07-01 株式会社神戸製鋼所 光熱変換測定装置及びその方法
DE102005044422A1 (de) * 2005-09-16 2007-03-29 Carl Zeiss Jena Gmbh Kohärente anti-Stokes'sche Ramanstreuungs-(CARS)-Mikroskopie
US7573577B2 (en) * 2005-10-21 2009-08-11 Southwest Research Institute Spatial heterodyne wide-field Coherent Anti-Stokes Raman spectromicroscopy
KR100826593B1 (ko) * 2007-02-13 2008-04-30 한국표준과학연구원 연속신호생성 방식 비선형 간섭성 반스톡스 라만산란이미징 장치
KR100860947B1 (ko) * 2007-06-08 2008-09-30 한국표준과학연구원 적외선 비선형 분자진동 분광 이미징 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012021015A3 (ko) * 2010-08-11 2012-07-05 서울대학교산학협력단 형광 및 라만 신호 다중표적에 대한 형광 및 라만 신호 동시검출방법 및 이를 이용한 다중표적 동시검출용 의학영상장치
US9833145B2 (en) 2010-08-11 2017-12-05 Snu R&Db Foundation Method for simultaneously detecting fluorescence and raman signals for multiple fluorescence and raman signal targets, and medical imaging device for simultaneously detecting multiple targets using the method
KR20200074460A (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 토모큐브 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치
KR20200131923A (ko) * 2019-05-14 2020-11-25 고려대학교 산학협력단 선택적 가간섭성 반스톡스 라만산란 신호 억제 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20090213370A1 (en) 2009-08-27
EP2096430A3 (en) 2013-02-20
JP2009204613A (ja) 2009-09-10
KR100929202B1 (ko) 2009-12-01
EP2096430A2 (en) 2009-09-02
US8064064B2 (en) 2011-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100929202B1 (ko) 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법
KR100860947B1 (ko) 적외선 비선형 분자진동 분광 이미징 장치
JP4753947B2 (ja) 位相感応性ヘテロダイン・コヒーレント・アンチ・ストークス・ラマン散乱顕微分光法、ならびに顕微鏡観察システムおよび方法
US9625389B2 (en) Light measuring device and light measuring method
US9778177B2 (en) Device and method for measuring and imaging second harmonic and multi-photon generation scattered radiation
TWI463131B (zh) 光學偵測系統
US20080304047A1 (en) Imaging Apparatus for IR Four-Wave Mixing Polarization Microscopy
JP5697584B2 (ja) 誘導ラマン散乱計測装置および誘導ラマン散乱計測方法
WO2014125729A1 (ja) 測定装置及び測定方法
JP5930220B2 (ja) 非線形光学顕微鏡および非線形光学顕微鏡法
JP5847821B2 (ja) コヒーレント反ストークスラマン散乱（ｃａｒｓ）分光法における非共鳴バックグラウンド低減のための方法および装置
JP2013171154A (ja) 光学装置
WO2015025389A1 (ja) Cars顕微鏡
JP2007278768A (ja) 顕微鏡装置
Ito et al. Invited article: Spectral focusing with asymmetric pulses for high-contrast pump–probe stimulated raman scattering microscopy
CN107167457A (zh) 透射式共焦cars显微光谱测试方法及装置
US8339599B2 (en) Measuring arrangement for an optical spectrometer
KR101632269B1 (ko) 광주파수 및 강도 변조 레이저 흡수 분광 장치 및 광주파수 및 강도 변조 레이저 흡수 분광 방법
KR100826593B1 (ko) 연속신호생성 방식 비선형 간섭성 반스톡스 라만산란이미징 장치
CN116818740A (zh) 一种太赫兹灵敏探测成像系统及方法
JP5536908B2 (ja) 共鳴非線形光信号を検出するための方法およびその方法を実装するための装置
KR100784901B1 (ko) 제거형 가간섭성 반스토크스 라만 분광법을 이용한 광학장치
JP5751563B2 (ja) 周波数領域蛍光測定装置
JP6923161B2 (ja) 試料分析装置
Kobayashi et al. Resolution enhancement of pump-probe microscopy with an inverse-annular spatial filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121005

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee