论文简介
近日，Rebecca Büchner、Jose García-Guirado等来自苏黎世联邦理工学院纳米光子系统实验室的研究团队，开发出一种基于偏振敏感离轴全息术的宽场光谱分辨光学活性成像平台，首次实现单次采集即可同时获取圆二色性（CD）和旋光色散（ORD）图像，并有效消除线性各向异性伪影。该系统通过将线偏振光分解为左右圆偏振分量，利用空间分离的参考光束干涉实现全息编码，结合旋转偏振面平均技术抑制线性双折射和线性二色性干扰，在550-800 nm波长范围内实现了纳米结构手性的空间分辨与光谱分析。实验结果表明，该平台不仅与传统CD光谱测量结果高度一致，还能解析 ensemble 平均中丢失的局部手性变化，包括对映体过量分布，成功在混合样品中解码不同手性区域并量化其比例。这一技术突破为复杂生物组织和异质材料的手性表征提供了全新工具，有望推动生物化学、制药等领域的 chiral 分析研究。成果以“Wide-field spectroscopic imaging of optical activity”为题，于2025年7月28日在线发表于Nature Photonics。
论文重要图文
摘要：
强X射线脉冲在稠密介质中的传播已促使人们观察到诸如原子X射线激光、自感应透明和受激X射线拉曼散射（SXRS）等现象。长期以来，受激X射线拉曼散射被预测为启动和探测价电子波包的手段，同时也是非线性X射线光谱学的基础。然而，迄今为止的受激X射线拉曼散射实验观察尚未提供光谱信息，而理论建模在很大程度上依赖于难以实现的相位相干阿秒脉冲。本文中，我们展示了具有光谱精度的受激X射线拉曼散射，即以前傅里叶极限的0.1 eV–40飞秒联合能量-时间分辨率探测氖中的价激发态。我们在统计上具有尖峰特性的宽带入射X射线与散射X射线拉曼脉冲之间采用了新的协方差分析方法。通过18,000次单脉冲测量，我们不仅突破了入射（约8 eV）带宽限制，还超越了约0.2 eV的仪器能量分辨率，从而创造了超分辨条件，这与超分辨荧光显微镜类似。我们的实验结果得到了从头算传播模拟的支持，揭示了离子中的激光作用与中性粒子中的受激拉曼散射之间的竞争。我们展示了增强的信号收集效率和宽激发窗口，将自发拉曼效率提高了多个数量级。这种随机受激X射线拉曼散射方法代表了追踪决定化学结果的基本事件的第一步。
重要图片：
图1. 空间分辨光学活性测量的原理与实验装置。
图2. 从全息图到CD和ORD图像的数据工作流程。
图3. 线性各向异性效应的抑制。
图4. 光学活性光谱。
参考文献
Büchner, R., García-Guirado, J., Ortega Arroyo, J. et al. Wide-field spectroscopic imaging of optical activity. Nat. Photon. (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01722-0
免责声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，所有其他媒、网来源均注明出处，如涉及版权问题，请作者第一时间后台联系，我们将协调进行处理，所有来稿文责自负，两江仅作分享平台。转载请注明出处，如原创内容转载需授权，请联系下方微信号。
