Abstract

We integrate spectroscopic optical coherence tomography (SOCT) with stimulated Raman scattering (SRS) to enable simultaneously multiplexed spatial and spectral imaging with sensitivity to many endogenous biochemical species that play an important role in biology and medicine. The combined approach, termed SRS-SOCT, overcomes the limitations of each individual method. Ultimately, SRS-SOCT has the potential to achieve fast, volumetric, and highly sensitive label-free molecular imaging. We demonstrate the approach by imaging excised human adipose tissue and detecting the lipids’ Raman signatures in the high-wavenumber region.

© 2017 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Dispersion-based stimulated Raman scattering spectroscopy, holography, and optical coherence tomography

Francisco E. Robles, Martin C. Fischer, and Warren S. Warren
Opt. Express 24(1) 485-498 (2016)

Multicolor stimulated Raman scattering microscopy with a rapidly tunable optical parametric oscillator

Lingjie Kong, Minbiao Ji, Gary R. Holtom, Dan Fu, Christian W. Freudiger, and X. Sunney Xie
Opt. Lett. 38(2) 145-147 (2013)

Single-beam phase-modulated stimulated Raman scattering microscopy with spectrally focused detection

Terumasa Ito, Yuki Obara, and Kazuhiko Misawa
J. Opt. Soc. Am. B 34(5) 1004-1015 (2017)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
    [Crossref]
  2. U. Morgner, W. Drexler, F. Kärtner, X. Li, C. Pitris, E. Ippen, and J. Fujimoto, Opt. Lett. 25, 111 (2000).
    [Crossref]
  3. F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
    [Crossref]
  4. J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
    [Crossref]
  5. M. Lapierre-Landry, J. M. Tucker-Schwartz, and M. C. Skala, Biomed. Opt. Express 7, 2607 (2016).
    [Crossref]
  6. W. Kim and B. E. Applegate, Opt. Lett. 40, 1426 (2015).
    [Crossref]
  7. A. L. Oldenburg and S. A. Boppart, Phys. Med. Biol. 55, 1189 (2010).
    [Crossref]
  8. O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
    [Crossref]
  9. B. E. Applegate and J. A. Izatt, Opt. Express 14, 9142 (2006).
  10. B. B. Applegate, C. C. Yang, and J. J. Izatt, Opt. Express 13, 8146 (2005).
  11. C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
    [Crossref]
  12. B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
    [Crossref]
  13. M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
    [Crossref]
  14. L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
    [Crossref]
  15. C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
    [Crossref]
  16. C. H. Camp and M. T. Cicerone, Nat. Photonics 9, 295 (2015).
    [Crossref]
  17. F. E. Robles, M. C. Fischer, and W. S. Warren, Opt. Express 24, 485 (2016).
    [Crossref]
  18. F. E. Robles, P. Samineni, J. W. Wilson, and W. S. Warren, Opt. Express 21, 9353 (2013).
    [Crossref]
  19. F. E. Robles, M. C. Fischer, and W. S. Warren, Opt. Lett. 39, 4788 (2014).
    [Crossref]
  20. G. Parker, Encyclopedia of Materials: Science and Technology (2001).
  21. P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
    [Crossref]
  22. D. Jacob, R. L. Shelton, and B. E. Applegate, Opt. Express 18, 12399 (2010).
    [Crossref]
  23. F. Robles, R. N. Graf, and A. Wax, Opt. Express 17, 6799 (2009).
    [Crossref]

2016 (4)

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

F. E. Robles, M. C. Fischer, and W. S. Warren, Opt. Express 24, 485 (2016).
[Crossref]

M. Lapierre-Landry, J. M. Tucker-Schwartz, and M. C. Skala, Biomed. Opt. Express 7, 2607 (2016).
[Crossref]

2015 (4)

W. Kim and B. E. Applegate, Opt. Lett. 40, 1426 (2015).
[Crossref]

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

C. H. Camp and M. T. Cicerone, Nat. Photonics 9, 295 (2015).
[Crossref]

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

2014 (1)

2013 (2)

F. E. Robles, P. Samineni, J. W. Wilson, and W. S. Warren, Opt. Express 21, 9353 (2013).
[Crossref]

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

2011 (1)

F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
[Crossref]

2010 (4)

A. L. Oldenburg and S. A. Boppart, Phys. Med. Biol. 55, 1189 (2010).
[Crossref]

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

D. Jacob, R. L. Shelton, and B. E. Applegate, Opt. Express 18, 12399 (2010).
[Crossref]

2009 (1)

2008 (1)

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

2006 (1)

2005 (1)

2000 (1)

1991 (1)

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Agar, N. Y. R.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Applegate, B. B.

Applegate, B. E.

Backman, V.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Benalcazar, W. A.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Boppart, S. A.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

A. L. Oldenburg and S. A. Boppart, Phys. Med. Biol. 55, 1189 (2010).
[Crossref]

Camelo-Piragua, S.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Camp, C. H.

C. H. Camp and M. T. Cicerone, Nat. Photonics 9, 295 (2015).
[Crossref]

Chang, W.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Chen, S.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Chen, Z.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Cheng, J.-X.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Chowdary, P. D.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Cicerone, M. T.

C. H. Camp and M. T. Cicerone, Nat. Photonics 9, 295 (2015).
[Crossref]

de la Zerda, A.

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

Drexler, W.

Fawzi, A. A.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Fischer, M. C.

Flotte, T.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Freudiger, C. W.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Fujimoto, J.

Fujimoto, J. G.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Golby, A. J.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Graf, R. N.

Grant, G.

F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
[Crossref]

Gregory, K.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Gruebele, M.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Hayashi, M.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

He, C.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Hee, M. R.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Holtom, G. R.

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Hu, F.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Huang, D.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Ippen, E.

Izatt, J. A.

Izatt, J. J.

Jacob, D.

Ji, M.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Jiang, Z.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Kang, J. X.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Kärtner, F.

Kim, W.

Lapierre-Landry, M.

Lau, D.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Lee, S.-Y.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Li, J.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Li, X.

Liao, C.-S.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Liba, O.

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

Ligon, K. L.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Lin, C. P.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Linsenmeier, R. A.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Liu, W.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Liu, X.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Lu, S.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Marks, D. M.

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Min, W.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Morgner, U.

Norton, I.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Oglesbee, R. A.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Oldenburg, A. L.

A. L. Oldenburg and S. A. Boppart, Phys. Med. Biol. 55, 1189 (2010).
[Crossref]

Orringer, D. A.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Parker, G.

G. Parker, Encyclopedia of Materials: Science and Technology (2001).

Pitris, C.

Puliafito, C. A.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Ramkissoon, S.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Reichman, J.

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

Robles, F.

Robles, F. E.

Saar, B. G.

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Sagher, O.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Samineni, P.

Santagata, S.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Schuman, J. S.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Sen, D.

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

Sheibani, N.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Shelton, R. L.

Shen, Y.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Skala, M. C.

Slipchenko, M. N.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

SoRelle, E. D.

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

Sorenson, C. M.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Spino, C.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Stanley, C. M.

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

Stinson, W. G.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Swanson, E. A.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

Tsai, J. C.

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Tucker-Schwartz, J. M.

Wang, P.

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Warren, W. S.

Wax, A.

F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
[Crossref]

F. Robles, R. N. Graf, and A. Wax, Opt. Express 17, 6799 (2009).
[Crossref]

Wei, L.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Wilson, C.

F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
[Crossref]

Wilson, J. W.

Xie, X. S.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

Yang, C. C.

Yi, J.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Young, G. S.

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Zhang, H. F.

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

Zhang, L.

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Acc. Chem. Res. (1)

L. Wei, F. Hu, Z. Chen, Y. Shen, L. Zhang, and W. Min, Acc. Chem. Res. 49, 1494 (2016).
[Crossref]

Anal. Chem. (1)

P. D. Chowdary, W. A. Benalcazar, Z. Jiang, D. M. Marks, S. A. Boppart, and M. Gruebele, Anal. Chem. 82, 3812 (2010).
[Crossref]

Biomed. Opt. Express (1)

Light Sci. Appl. (2)

J. Yi, W. Liu, S. Chen, V. Backman, N. Sheibani, C. M. Sorenson, A. A. Fawzi, R. A. Linsenmeier, and H. F. Zhang, Light Sci. Appl. 4, e334 (2015).
[Crossref]

C.-S. Liao, M. N. Slipchenko, P. Wang, J. Li, S.-Y. Lee, R. A. Oglesbee, and J.-X. Cheng, Light Sci. Appl. 4, e265 (2015).
[Crossref]

Nat. Photonics (2)

C. H. Camp and M. T. Cicerone, Nat. Photonics 9, 295 (2015).
[Crossref]

F. E. Robles, C. Wilson, G. Grant, and A. Wax, Nat. Photonics 5, 744 (2011).
[Crossref]

Opt. Express (6)

Opt. Lett. (3)

Phys. Med. Biol. (1)

A. L. Oldenburg and S. A. Boppart, Phys. Med. Biol. 55, 1189 (2010).
[Crossref]

Sci. Rep. (1)

O. Liba, E. D. SoRelle, D. Sen, and A. de la Zerda, Sci. Rep. 6, 23337 (2016).
[Crossref]

Sci. Transl. Med. (1)

M. Ji, D. A. Orringer, C. W. Freudiger, S. Ramkissoon, X. Liu, D. Lau, A. J. Golby, I. Norton, M. Hayashi, N. Y. R. Agar, G. S. Young, C. Spino, S. Santagata, S. Camelo-Piragua, K. L. Ligon, O. Sagher, and X. S. Xie, Sci. Transl. Med. 5, 201ra119 (2013).
[Crossref]

Science (3)

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[Crossref]

C. W. Freudiger, W. Min, B. G. Saar, S. Lu, G. R. Holtom, C. He, J. C. Tsai, J. X. Kang, and X. S. Xie, Science 322, 1857 (2008).
[Crossref]

B. G. Saar, C. W. Freudiger, J. Reichman, C. M. Stanley, G. R. Holtom, and X. S. Xie, Science 330, 1368 (2010).
[Crossref]

Other (1)

G. Parker, Encyclopedia of Materials: Science and Technology (2001).

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Supplement 1: PDF (1230 KB)      Supplementary Material

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) SRS energy diagram with a Stokes and pump beam tuned to a sample’s vibrational resonance frequency, Ω0. (b) The interaction between a broadband Stokes beam and a narrow-band pump results in changes in the amplitude and phase of the initial fields. The material’s complex third-order nonlinear susceptibility is also plotted below.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Experimental system with transmission geometry. (b) Measured signal and demodulated amplitude and phase. Amplitude (c) and phase (d) SRS response of an olive oil sample.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) SRS-SOCT system. (b) Signal processing: at each lateral position, multiple interferograms (1024) are acquired with the pump on and off (modulated at 4 kHz). Either the full spectrum or a windowed portion of the spectrum is Fourier transformed to obtain an A-scan. For each point in depth, the amplitude and phase modulation at 4 kHz correspond to the molecular signal. If the spectrum was windowed, then the window is shifted and the process is repeated.

Fig. 4.
Fig. 4.

SRS-SOCT image of excised human adipose tissue. Stokes and pump frequencies are tuned on-resonance with the vibrational modes of lipids. (a) Conventional OCT image. (b),(c) Average spectral phase and amplitude changes resulting from SRS interactions. (d),(e) Overlay of the average molecular signals with the structure. (f),(g) Phase and amplitude spectra from 3 selected points. (h) Phase spectra normalized to suppress noise. Scale bar=100  μm.

Fig. 5.
Fig. 5.

SRS-SOCT image of excised human adipose tissue. Stokes and pump frequencies tuned off-resonance with the vibrational modes of lipids. (a) Conventional OCT image. (b),(c) Phase and amplitude spectra from 3 selected points. (d) Normalized phase spectra. Insets show the average molecular response images. Scale bar=100  μm.

Equations (5)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Es(ω)=E0(ω)×exp[i·n˜NL(ω)·ω2z0/c],
I(ω)=|E0(ω)+Es(ω)ei·ω/c·z|2.
I˜(ω)=I0(ω)ei·ω/c·z×exp[z0β0ω2c·Im{χ(3)(Ω)}Ipu]×exp[i·z0β0ωc·Re{χ(3)(Ω)}Ipu],
I(ω)=|E0(ω)+m=1Mrm(ω)·Es,m(ω)ei·ω/c·2zm|2,
Es,m(ω)=E0(ω)×exp[im=1mn˜NL,m(ω)·ω2zm/c].

Metrics