摘要：理论上提出一种突破衍射极限限制的相干反斯托克斯拉曼散射显微成像方法，并对其探测极限进行分析．通过引入环形附加探测光与艾里斑周边的声子作用，实现点扩展函数的改造，提高相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的横向空间分辨率．随着分辨率的提高，信号强度也随之降低，尤其当应用于生物学、医学研究时，样品分子数密度通常很低，这将导致信号探测更加困难．因此分析系统的探测极限，确定超分辨体积元内的最小可探测分子数是展开超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像实验研究的重要前提．当泵浦光、斯托克斯光、探测光光强均达到极大值，分辨率约40nm三维空间内，超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的散粒噪声信噪比由曝光时间与样品分子数密度决定．曝光时间若取20ms，探测极限约为103，样品分子数目只有大于探测极限，才能保证信号可以从噪声背景中提取出来．

关键词：突破衍射极限 相干反斯托克斯拉曼散射 非线性光学 探测极限 

单位：深圳大学光电工程学院 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室 深圳518060 天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津300072