相干反斯托克斯拉曼光譜儀也稱作相干反斯托克斯拉曼散射光譜(CARS)。它是一種主要用于化學和物理及相關領域的光譜技術。和拉曼光譜類似，其對于分子相同的振動能級特征，典型的是化學鍵的原子間振動，具有較高的檢測靈敏度。和普通拉曼光譜學不同之處在于，CARS采用多個光子協同工作共同來檢測分子的振動特性，因此其產生的信號光子之間彼此具有相關性。因此CARS信號強度通常比自發拉曼散射信號要高若干個量級。
相干反斯托克斯拉曼光譜儀系統特點：
多功能合一，系統可實現多通道同時進行多種測量，包含：
1.相干反斯托克斯拉曼光譜散射光（F-CARS，Е-CARS，P-CARS）
2.激光共聚焦拉曼/熒光光譜（拉曼，熒光）
3.傳統激光共聚焦掃描成像顯微鏡（透射光，反射光激光共聚焦）
振鏡和電動位移臺實現2D和3D掃描成像，成像速度快，精度高
1.成像分辨率高（CARSXYZ<0.7μм，RamanXY<300nm，Z<700nm）
2.成像速度快（3μs每像素，＞30萬像素每秒）
3.成像范圍大（振鏡掃描范圍640μmx640μm，結合電動位移臺可實現更大范圍成像）
光譜精度高，測量范圍大，高信噪比
1.光譜分辨率高（CARS7cm-1/Raman0.25cm-1）
2.光譜測量范圍大（CARS985到5000cm-1/Raman75到6000cm-1）
3.針孔（Pinhole）共聚焦，成像質量好，有效抑制雜散光
相干反斯托克斯拉曼光譜儀是一種可靠的溫度和組分（species)分析的激光診斷系統，它適用于燃燒系統（火箭發動機，飛機發動機，汽車發動機，其他燃燒)的光學診斷分析，尤其勝任傳統測量技術無法測量的惡劣環境的測量。系統CARS使用一定能量強度的激光束聚焦到樣品中，聚焦點探針體積內與共振分子反應，產生相干信號光束，該信號光束導入到光譜儀中，通過光譜儀分析光譜，從而取得燃燒溫度和組分濃度結果。
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