白色パルス光源の強度雑音キャンセル法の開発と誘導ラマン分光イメージングへの応用

1. はじめに

試料に刺激(ポンプ)を与えて,その刺激を光(プローブ)の透過率変化で検出する方法,ポンプ・プローブ法において,光源の強度揺らぎ(強度雑音)を除去して信号雑音比(S/N)を向上させる方法を述べる。特に,白色プローブ光の分光計測に適用できるのが特徴である。本稿では若手研究者の挑戦という題目に即して,過去と現状の困難な点,失敗や解決法を述べる。

2. 導入

2.1 ラマン散乱の概要
分子の運動は,並進と回転,原子間の結合長や結合角の振動に分けられる。結合長や結合角の振動は分子振動と呼ばれる。分子振動のエネルギー状態は離散的であり,振動(エネルギー)準位と呼ばれる。分子振動に関わる結合の部位とその寄与の大きさ,結合の振動の位相に応じて,様々な振動モードがあり,それぞれのモードに応じた振動準位がある。この振動モードは光で励起することができ,励起する光子のエネルギーは通常,単位cm–1の波数で示される。この波数と観測される信号(通常,ある波数周囲で強度を持つベル型の振動バンド)の大きさの関係を分子振動スペクトルという。

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