【摘 要】
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随着激光技术和非线性变频技术的发展,利用频率上转换技术对红外辐射成像的方法得到了发展的契机。从70年代的一些报道的结果来看,这种技术的主要缺点是效率较低,所以有必要
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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随着激光技术和非线性变频技术的发展,利用频率上转换技术对红外辐射成像的方法得到了发展的契机。从70年代的一些报道的结果来看,这种技术的主要缺点是效率较低,所以有必要在实验室内建立一套频率上转换成像实验系统,模拟计算系统的转换效率,对这种方法的可行性进行研究。本文设计了室内主动频率上转换成像实验方案,对10.6μm红外辐射探测成像,旨在对其进行关键参数的理论研究和探测能力的模拟计算,评估这种方法实际应用的可行性,为后继相关实验建立理论基础。
本文主要介绍了与实验方案相关的非线性理论,分析了影响转换效率的主要因素,随后说明了相位匹配的重要性并简要介绍了相位匹配方法。通过对常用非线性晶体的相位匹配角、和频允许参量和有效非线性系数进行对比计算,提出AgGaS2和ZnGeP2更适于作为10.6μm辐射的上转换晶体,它们可以在和频光能被CCD接收的条件下实现非临界相位匹配且同时具有较大的接收角和理论转换效率。因为AgGaS2的出射光为可见光,便于实验调节和观测,所以以AgGaS2作为上转换器完成了频率上转换成像实验系统的设计。通过对系统参数的研究和计算,确定了CCD和其它光学元件的参数,对整个系统的探测能力进行理论模拟计算,发现该实验系统能探测的最小亮度值为6.77×10-3/m2·sr。这一计算结果说明了该实验方案的理论可行性,为后继实验提供了理论支持。
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