摘要：非线性光学相位共轭技术可将经过散射介质后产生畸变的光学波前进行修复.本文基于光参量放大（OPA）过程的光学相位共轭（OPC）特性,进行了光学相位共轭图像修复和增强的实验研究.基于大能量532 nm皮秒抽运激光和大口径非线性光学晶体KTiOPO_4（KTP）（Ⅱ类相位匹配）,对经过牛奶乳浊液后已无法识别的1064 nm近红外光学图像,进行相位共轭修复,修复后的图像分辨率达12线/mm,此外,结合OPA过程的光学增益特性,实现了超过17 dB的光学图像增强,为现有三波混频光学相位共轭修复畸变所获图像增益的最大值.在此基础上,峰值信噪比较修复之前有160%的提升.考虑到光参量过程所具有的波长可调谐特性,在实际应用中,可根据需要,选择与生物组织的光学治疗窗口相匹配的成像波长,从而保证更长的穿透深度,提升生物组织成像和医学无损检测的效果.

关键词：光参量放大 光学相位共轭 图像增强 生物成像 

单位：中国科学院理化技术研究所; 中国科学院固体激光重点实验室; 中国科学院功能晶体与激光技术重点实验室; 北京100190; 中国科学院大学; 北京100190; 南佐治亚大学物理系; 美国佐治亚州30460