【摘 要】
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基于非线性频率上转换的红外成像技术,是利用激光与物质相互作用实现频率变换的方法,将低频红外图像等信息转换到近红外或者可见光波段,再通过高性能的近红外或可见光相机对转换信息进行探测,可以间接实现低频红外图像信息的探测。相比于传统的高成本红外成像相机,基于非线性频率上转换的红外成像技术具有高速响应且无需冷却、固有噪声低等特点,具有很好的研究前景,而且随着激光技术的发展和非线性晶体材料研究的进步,非线性
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基于非线性频率上转换的红外成像技术,是利用激光与物质相互作用实现频率变换的方法,将低频红外图像等信息转换到近红外或者可见光波段,再通过高性能的近红外或可见光相机对转换信息进行探测,可以间接实现低频红外图像信息的探测。相比于传统的高成本红外成像相机,基于非线性频率上转换的红外成像技术具有高速响应且无需冷却、固有噪声低等特点,具有很好的研究前景,而且随着激光技术的发展和非线性晶体材料研究的进步,非线性频率上转换成像技术也得到了发展的契机。目前非线性频率上转换红外成像技术整体转换效率和成像质量不高,为了探索高转换效率的红外上转换成像,本文设计了不同光源泵浦条件下的红外成像实验,分析不同条件下的红外上转换效率和成像质量。本文主要对基于脉冲光和连续光两种泵浦条件下的红外上转换成像进行了实验研究。在脉冲光泵浦红外上转换成像研究中,首先对非线性频率上转换效率、输入光谱带宽、参量光容忍角和PPLN非线性晶体材料特性进行了模拟计算,并对非线性频率上转换探测技术进行了实验研究;而后对非线性频率上转换成像过程与特性进行了仿真分析,并对中红外频率上转换成像进行了实验研究,得到了中红外信号图像的成像信息和分辨率。在连续光泵浦红外上转换成像研究中,设计了内腔结构和外腔结构两种连续光泵浦实验方案,在内腔结构的非线性频率上转换实验中,测得了非线性频率上转换和频光谱;在外腔结构的非线性频率上转换实验中,实现了低输入功率条件下中红外图像信息的上转换成像,并对不同泵浦功率条件下的非线性频率上转换成像信息进行了分析。
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