基于非临界相匹配 bulk KTiOPO$_4$ 晶体的短波红外宽带上转换成像
光学
2025-09-26 v1
摘要
与制冷式常规探测器相比，上转换检测实现了短波红外（SWIR）成像的室温下高效。虽然周期性掺杂晶体的准相位匹配（QPM）具有优势，但小晶体孔径（通常为 1 mm×3 mm）限制了分辨率。非掺杂晶体可实现更大孔径，但 suffer于走样畸变。本工作采用非临界相匹配（NCPM）KTiOPO 晶体（6 mm×7 mm 孔径，0.5 mm 长度），克服了上述限制。结果表明，与周期性掺杂晶体相比，正交方向上的分辨率分别提高了 6 倍和 2 倍，转换带宽覆盖 1.3-2.2 m，覆盖生物学和大气窗口。无走样确保了上转换过程中图像的良好忠实度。这项研究对 NCPM 基于宽带上转换成像进行了首次综合表征，展示了在理论分辨率极限下实现性能，同时规避了替代方案和常规探测器固有的缺点。
引用
@article{arxiv.2509.20955,
title = {Short-wave infrared broadband up-conversion imaging by using a noncritical phase matched bulk KTiOPO$_4$ crystal},
author = {Xiaohua Wang and Zhaoqizhi Han and Zhenghe Zhou and Jinpeng Li and Bowen Liu and He Zhang and Yinhai Li and Zhiyuan Zhou and Baosen Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20955},
year = {2025}
}