【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于成像系统，尤其涉及一种中红外超分辨无透镜成像系统。
技术介绍
1、中红外成像由于其独特的光谱特性，使之在半导体、陶瓷等材料光学特性的诊断、缺陷检测和热分析、生物组织细胞、人体血糖的检测与分析以及大气污染监测等诸多领域具有重要的应用。然而，与可见光-近红外相比，中红外成像的质量较差，其空间分辨率、成像灵敏度和信噪比等已难以满足诸多目标物体的要求。这主要受制于目前中红外波段的光源、光电子器件、探测手段和诊断技术的滞后发展。一方面，成像所需的设备与器件价格昂贵，往往是可见光-近红外波段的几倍甚至十几倍。另一方面，成像所需的探测器、中红外光源与成像透镜等性能的不足。这些因素都严重制约了中红外成像的发展。
2、近年来，国际上为突破中红外成像在空间分辨率等性能不足等问题引发了广泛的研究。使用红外近场扫描的光学显微成像或原子势显微成像等近场扫描技术可以实现亚微米级空间分辨的中红外成像。而使用可见光探针的中红外光声或光热成像，可以使其空间分辨率突破衍射极限，甚至达到亚微米量级水平。然而，上述的技术都必须通过二维扫描透镜来实现，其中一些技术还需要额外的锁定放大，非常耗时。基于非简并双光子吸收的中红外成像由于铟镓砷高效的双光子吸收效率，可以用铟镓砷相机替代硅基相机，实现中红外高速实时成像。当然，铟镓砷相机的使用在一定程度上牺牲了成像灵敏度和空间分辨率。但是这类传统中红外成像系统存在因固定分辨率-视场积而无法同时实现高分辨率大视场成像的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例
2、本专利技术实施例是这样实现的，一种中红外超分辨无透镜成像系统，所述系统包括：
3、光源发射系统，用于输出脉冲激光；
4、第一分光器，设置在所述光源发射系统的出光路径上，用于将所述光源发射系统输出的脉冲激光分光成沿第一路径传导的第一路脉冲激光和沿第二路径传导第二路脉冲激光；
5、中红外光产生系统，设置在所述第一路径上，用于将所述第一路脉冲激光转换为中红外光，所述中红外光沿所述第一路径继续传导后对成像物体进行照明，形成携带物体信息的中红外照明信号光；
6、光参量放大成像系统，包括中红外晶体以及摄像机，所述中红外晶体设置在所述第一路径和所述第二路径的末端交汇处，用于对所述中红外照明信号光和沿所述第二路径传导的第二路脉冲激光进行耦合，产生能够被所述摄像机成像的可见光。
7、优选地，所述中红外光产生系统包括：
8、第二分光器，所述第一路径包括第一支路和第二支路，所述第二分光器用于将所述第一路脉冲激光分光成分别沿所述第一支路和所述第二支路传导；
9、超连续谱产生装置，设置在所述第一支路上，用于将沿所述第一支路传导的第一路脉冲激光转换为近红外波段超连续谱；
10、光参量放大晶体，设置在所述第一支路和所述第二支路的末端交汇处，用于对所述近红外波段超连续谱和沿所述第二支路传导的第一路脉冲激光进行耦合，产生中红外光。
11、优选地，所述超连续谱产生装置包括透镜、克尔介质和至少一个第一反射镜，所述第一路脉冲激光通过所述透镜后聚焦在所述克尔介质上，生成所述近红外波段超连续谱，所述第一反射镜用于引导所述第一路脉冲激光沿所述第一支路传递。
12、优选地，所述第二支路上设有第一延迟器和至少一个第二反射镜。
13、优选地，所述光参量放大晶体的角度可调节，以能够形成可调谐的中红外光。
14、优选地，所述光参量放大晶体为21.5°切割角、3mm厚、i类相位匹配模式的β-bbo晶体。
15、优选地，所述第二路径上设有第二延迟器和至少一个第三反射镜，所述第一路径上设有至少一个第四反射镜。
16、优选地，所述中红外晶体的角度可调节，以能够获取由低频至高频序列的多帧不同波长的可见光低分辨率图像。
17、优选地，所述中红外晶体为23.8°切割角、1mm厚的β-bbo晶体。
18、优选地，所述光源发射系统具体为波长为800nm的超短脉冲激光系统。
19、与现有技术相比，通过设置第一分光器将脉冲激光分光两路，其中一路通过中红外光产生系统转换为中红外光后对成像物体进行照明，形成携带物体信息的中红外照明信号光，该中红外照明信号光将与另一路脉冲激光通过中红外晶体耦合，从而转换成可见光波段进行探测记录，而无需中红外成像透镜，通过获取多帧可见光的低分辨率图像，利用多个图像之间的空间和光谱相关性就可以合成超分辨图像，克服了传统光学成像方法在中红外波段受制于透镜等中红外器件引起的分辨率和灵敏度等性能不足的局限性，同时实现高分辨率大视场成像。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述中红外光产生系统包括：
3.根据权利要求2所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述超连续谱产生装置包括透镜、克尔介质和至少一个第一反射镜，所述第一路脉冲激光通过所述透镜后聚焦在所述克尔介质上，生成所述近红外波段超连续谱。
4.根据权利要求2所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述第二支路上设有第一延迟器和至少一个第二反射镜。
5.根据权利要求2-4任一项所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述光参量放大晶体的角度可调节，以能够形成可调谐的中红外光。
6.根据权利要求1所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述第二路径上设有第二延迟器和至少一个第三反射镜，所述第一路径上设有至少一个第四反射镜。
7.根据权利要求1所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述中红外晶体的角度可调节，以能够获取由低频至高频序列的多帧不同波长的可见光低分辨率图像
8.根据权利要求1所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述光源发射系统具体为超短脉冲激光系统。
...【技术特征摘要】
1.一种中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述中红外光产生系统包括：
3.根据权利要求2所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述超连续谱产生装置包括透镜、克尔介质和至少一个第一反射镜，所述第一路脉冲激光通过所述透镜后聚焦在所述克尔介质上，生成所述近红外波段超连续谱。
4.根据权利要求2所述的中红外超分辨无透镜成像系统，其特征在于，所述第二支路上设有第一延迟器和至少一个第二反射镜。
5.根据权利要求2-4任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王聪颖，曾选科，徐世祥，蔡懿，汪柱，朱梓健，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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