[发明专利]常温运转的超高灵敏度中长波红外成像方法及成像系统

权利要求书

1.一种常温运转的超高灵敏度中长波红外成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用泵浦源(1)输出的泵浦光对中长波红外图像进行频率变换和增强，得到高频近红外图像；

其中，泵浦源(1)输出的泵浦光产生近红外谐振相干光，中长波红外图像与近红外谐振相干光产生二阶非线性作用，对中长波红外图像进行频率变换和增强；

2)采集并分析高频近红外图像，获取高频近红外图像的光学信息，所述光学信息包括光谱强度分布和波前相位；

3)对高频近红外图像的光学信息进行转换，得到增强后的中长波红外图像信息。

2.一种常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：包括泵浦源(1)、中长波成像系统(14)、频率变换像增强装置(15)、近红外图像采集分析装置(17)及数据处理装置(13)；

所述频率变换像增强装置(15)用于接收中长波成像系统(14)输出的中长波红外图像和泵浦源(1)输出的泵浦光，并使泵浦源(1)输出的泵浦光对中长波红外图像进行频率变换和增强，得到高频近红外图像；

所述近红外图像采集分析装置(17)接收并分析高频近红外图像，获得高频近红外图像的光学信息，所述光学信息包括光谱强度分布和波前相位；

所述数据处理装置(13)用于将高频近红外图像进行转换，得到增强后的中长波红外图像信息。

3.根据权利要求2所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：所述频率变换像增强装置(15)包括晶体控制器(6)、谐振腔(16)和设置在谐振腔(16)内的激光晶体(3)、反射镜(4)、非线性晶体(5)和腔镜(7)；

所述激光晶体(3)经泵浦源(1)激发后产生近红外谐振相干光，所述近红外谐振相干光和中长波红外图像分别经反射镜(4)透射或反射后，依次经非线性晶体(5)和腔镜(7)后，得到高频近红外图像并被近红外图像采集分析装置(17)接收；

所述非线性晶体(5)与晶体控制器(6)连接，晶体控制器(6)用于控制非线性晶体(5)的温度和姿态。

4.根据权利要求3所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：

所述中长波成像系统(14)包括设置在输出光路上的中长波红外窗片(12)和中长波红外成像透镜组(11)。

5.根据权利要求4所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：

所述泵浦源(1)为泵浦激光器，泵浦光为线偏振，泵浦激光器的出射方向上设有光束耦合透镜(2)。

6.根据权利要求5所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：

所述反射镜(4)的反射面为凹面，中长波红外图像透射反射镜(4)，近红外谐振相干光经反射镜(4)反射。

7.根据权利要求6所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：

所述激光晶体(3)的入射面设有对泵浦光的增透膜和对近红外谐振光的高反膜；

所述腔镜(7)的出射面设有高频近红外光的高透膜和近红外谐振相干光的反射膜。

8.根据权利要求2至7任一所述的常温运转的超高灵敏度中长波红外成像系统，其特征在于：

所述近红外图像采集分析装置(17)包括近红外成像透镜组(8)、近红外滤波器(9)和图像采集装置(10)，高频近红外图像依次经过近红外成像透镜组(8)和近红外滤波器(9)后，成像到图像采集装置(10)上；

所述图像采集装置(10)为CCD或IPD相机。