1. 实验设计与方法选择：本研究采用结构光（方位角与径向偏振光束）激发AlGaAs纳米粒子的二次谐波效应。通过COMSOL Multiphysics有限元法数值模拟线性与非线性光学响应，包括本征模分析与多极分解。实验装置使用可调谐飞秒激光源进行非线性光谱测量。 2. 样品选择与数据来源：样品为定制晶圆制备的独立AlGaAs纳米盘，其特定尺寸（高度650纳米，直径935纳米）经扫描电子显微镜验证。数据源自数值模拟与实验测量。 3. 实验设备与材料清单：设备包含光学参量放大器（Hotlight Systems, MIROPA-fs-M）、Yb激光器（High Q Laser GmbH）、q板超表面、透镜组（Thorlabs AC254-200-C-ML, AC254-050-C-ML）、半波片（Thorlabs AHWP05M-1600）、滤光片（Thorlabs FELH1300, FGS900, FELH0650）、物镜（Mitutoyo MPlanApo NIR, Olympus MPlanFL N）、相机（Xenics Bobcat-320, Starlight Xpress Ltd Trius-SX694）、光谱仪（Ocean Optics QE Pro）及各类光学元件。材料为玻璃基底AlGaAs纳米粒子。 4. 实验流程与操作规范：泵浦光束经q板与偏振控制元件生成并整形后，通过物镜聚焦至纳米粒子样品。二次谐波信号由另一物镜收集，经滤光片处理后由CCD相机检测。通过调节激光波长进行光谱测量，并通过系统光谱函数实现信号归一化。 5. 数据分析方法：采用球坐标系多极分解分析散射场与SH场，结合数值模拟对比验证，并通过功率依赖性与光谱测量进行验证。

1. 实验设计与方法选择：本研究采用集成微流控芯片的快速扫描傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射（FT-CARS）光谱仪，实现高通量、无标记单细胞分析。该设计利用FT-CARS进行快速宽带光谱采集，并通过声流体聚焦实现精确定位。 2. 样本选择与数据来源：样本包括聚合物微球（PMMA和PS）、纤细裸藻及湖泊红球藻在不同培养条件（如缺氮环境、同位素标记）下的样本。细胞取自微生物菌种保藏中心并使用特定培养基制备。 3. 实验设备与材料清单：关键设备包含钛宝石飞秒激光器、带谐振扫描器的迈克尔逊干涉仪、雪崩光电二极管、高速数字化仪、压电换能器微流控芯片、注射泵、函数发生器、放大器及各类光学元件（如偏振分束器、滤光片）。材料包括聚合物微球、细胞培养基和同位素。 4. 实验流程与操作步骤：通过注射泵使细胞以高速（如20厘米/秒）流经微流控通道，声学聚焦确保细胞居中接受光学检测。激光脉冲激发分子振动，产生的反斯托克斯拉曼信号经检测、数字化处理及傅里叶变换后获得拉曼光谱，前向散射和明场成像用于验证。 5. 数据分析方法：数据分析包括干涉图傅里叶变换、奇异值分解提取光谱贡献、高斯拟合进行峰分析，以及评估波动性和分类准确性的统计方法。

1. 实验设计与方法选择：设计并搭建了一套荧光高光谱检测系统，采用405 nm线激光作为激发光源，配备自主研制的棱镜-光栅-棱镜结构成像光谱仪进行检测。系统包含电动平移台用于样品扫描。方法包括光谱校准、数据预处理（背景扣除、条纹噪声消除、Savitzky-Golay平滑）以及采用PCA和K-means聚类进行油品分类、线性回归进行厚度估算的数据分析。 2. 样品选择与数据来源：使用三种原油及其混合物（见表1）进行组分分析。通过向培养皿水中精确添加不同体积柴油，制备100-400 μm厚度（间隔25 μm）的油膜样品，模拟溢油场景。 3. 实验设备与材料清单：设备含405 nm线激光器（200 mW）、二向色分束镜（DMLP425R，Thorlabs）、长通滤光片（FELH0450，Thorlabs）、成像透镜（AC254-030-A，Thorlabs）、狭缝、非球面消色差透镜（#49-665，Edmund）、带光栅（GT25-03，Thorlabs）的棱镜-光栅-棱镜结构、CMOS相机（ASI74MM，ZWO）、电动平移台、样品槽、校准光源（HG-1，Ocean Optics）及移液器。材料包括原油样品、柴油和水。 4. 实验流程与操作规范：系统通过校准光源进行标定。油样检测时电动平移台以20 mm/s速度移动，每50 μm采集一次曝光100 ms的图像。厚度估算时每份柴油样品扫描50幅图像，间距0.5 mm。预处理包含背景扣除、噪声消除和平滑，经PCA降维后采用K-means聚类分析油品分布，通过线性回归建立荧光强度与油膜厚度的关系。 5. 数据分析方法：采用非线性迭代偏最小二乘法PCA进行降维，K-means聚类将光谱归类为油品类型，线性回归分析荧光强度与油膜厚度的关系并计算决定系数R2。