An optical parametric amplifier pumped by ultrashort optical pulses provides time-gated image amplification or time-gated image frequency conversion, resulting in optical sectioning of an object under test and/or background rejection of improperly timed light. An ultrashort laser pulse of one frequency is used to illuminate an object under test. An ultrashort pulse light beam at a signal frequency transmitted through or scattered from the object is optically mixed with an ultrashort laser pulse at a pump frequency in a nonlinear optical medium. This mixing produces an amplified image of a particular optical section of the object at the signal frequency in addition to producing a frequency converted image of the same optical section at an idler frequency. This time-gated amplification can be used in conjunction with a confocal imaging system, or a conventional imaging system. The resolution of optical sectioning is determined by the temporal widths of the signal and pump pulses and by the group velocity walkoff in the nonlinear medium. By illuminating the target with a train of closely spaced ultrashort pulses, an image of multiple sections can be amplified and downconverted within a single laser shot, giving a contour image of the target. The signal light can also be fluorescence from the object, excited by a short laser pulse, either through single-photon or multi-photon absorption. In this case, the signal light is incoherent with respect to the pump light. By using quasi-phase-matched nonlinear optical crystals as the amplifying medium, advantages such as an increased acceptance angle and lower pump thresholds are obtained.

Een optische parametrische versterker die door ultrashort optische impulsen wordt gepompt verstrekt beeldversterking tijd-met poorten of omzetting de tijd-met poorten van de beeldfrequentie, resulterend in het optische segmenteren van een voorwerp onder test en/of achtergrondverwerping van incorrect vastgesteld licht. Een ultrashort laserimpuls van één frequentie wordt gebruikt om een voorwerp in onderzoek te verlichten. Een ultrashort impuls lichtstraal bij een signaalfrequentie die door wordt overgebracht wordt of die van het voorwerp wordt verspreid optisch gemengd met een ultrashort laserimpuls bij een pompfrequentie in een niet-lineair optisch middel. Dit het mengen zich veroorzaakt een vergroot beeld van een bepaalde optische sectie van het voorwerp bij de signaalfrequentie naast het veroorzaken van een frequentie omgezet beeld van de zelfde optische sectie bij een nuttelozere frequentie. Deze versterking tijd-met poorten kan samen met een confocal weergavesysteem, of een conventioneel weergavesysteem worden gebruikt. De resolutie van het optische segmenteren wordt bepaald door de tijdelijke breedten van de signaal en pompimpulsen en door de groepssnelheid walkoff in het niet-lineaire middel. Door het doel met een trein van dicht uit elkaar geplaatste ultrashort impulsen te verlichten, kan een beeld van veelvoudige secties worden vergroot en downconverted binnen één enkel laserschot, dat een contourbeeld van het doel geeft. Het signaallicht kan ook fluorescentie van het voorwerp zijn, dat door een korte laserimpuls, of door enig-foton of multi-photon absorptie wordt opgewekt. In dit geval, is het signaallicht onsamenhangend met betrekking tot het pomplicht. Door quasi-fase-aangepaste niet-lineaire optische kristallen als vergrotend middel te gebruiken, worden de voordelen zoals een verhoogde goedkeuringshoek en de lagere pompdrempels verkregen.