Brevet FR3098931A1 — publié le 20210122

Description Titre de l'invention : Système d'imagerie active à conversion de fréquence Domaine technique [0001] La présente invention concerne les systèmes d'imagerie active préférentiellement destinés à fonctionner dans l'infrarouge (IR) et portables. Technique antérieure [0002] La technique de l'imagerie active consiste à associer à un senseur d'imagerie sa propre source d'éclairage pour illuminer la scène au moment de l'observation. Cette technique trouve par exemple à s'appliquer pour la vision dans l'infrarouge, et plus particulièrement dans la bande du proche IR. On définit la bande NIR (pour « near » IR an anglais) comprise entre 0,75 pm et 1,4 pm, et la bande SWIR (pour « Short Wave » IR en anglais comprise entre 1,4 pin et 3 pm. [0003] Les systèmes d'imagerie active permettent par exemple des fonctions d'imagerie 2D ou 3D, à haute résolution et en petit champ pour l'identification et la vision à travers des milieux diffusants tels que du brouillard, de jour comme de nuit. [0004] Un des principaux problèmes de ce type d'imageurs actifs est la détection des signaux à observer situés généralement dans la bande SWIR, ce qui nécessite une matrice de détection dédiée et un moyen de visualisation. Les systèmes d'imagerie active sont actuellement très complexes, les caméras sensibles des technologies SWIR sont coûteuses et encombrantes. Jusqu'à présent tous les systèmes d'imagerie active commercialisés sont produits dans la bande NIR, et basés sur des intensificateurs de lumière (IDL) ou des matrices de détecteurs. Des systèmes d'imagerie active sont en développement en bande SWIR et utilisent des caméras à base d'InGaAs ou à base d'HgCdTe pour imager la scène, et des écrans ou des afficheurs dans le ou les oculaires pour la restitution de l'image sur l'oeil de l'opérateur après traitements. [0005] Cependant des systèmes compacts et portables sont difficiles à réaliser. [0006] D'autre part, un des grands avantages des systèmes d'imagerie actifs est de pouvoir effectuer de l'imagerie à 3 dimensions en utilisant des lasers impulsionnels avec le crénelage temporel de la détection (ou «range gating » en anglais), dont le principe est rappelé figures la,lb, ic et ld. La figure la illustre la situation de départ. On cherche à visualiser le contenu d'une tranche d'espace prédéterminée 13 comprenant un objet 14. Au lieu (l'éclairer la scène de manière continue on l'éclaire avec de brèves impulsions laser IL (de durées typiquement comprises entre quelques ns et quelques ps) émises par un laser d'illumination L. Lors de leur trajet elles rencontrent un certain nombre d'éléments, de perturbations de type particules en suspension... qui vont générer de la 2 lumière rétrodiffusée 12. L'imageur 11 (par exemple une caméra) est fermé, comme l'illustre l'obturateur STOP, et n'est donc pas ébloui par la lumière retrodiffusée 12. Dans une deuxième phase illustrée figure lb l'impulsion IL est réfléchie/rétrodiffusée par l'objet 14 pour former l'impulsion 15 qui revient vers le système d'éclairage. L'imageur 11 est toujours fermé. Un dispositif de synchronisation 16 détermine le temps entre l'émission de l'impulsion IL et le retour de l'impulsion 15 compte tenu de la distance Aller-Retour parcourue pour correspondre à la distance de la tranche d'espace 13. Dans une troisième phase illustrée sur la figure le, au moment où l'onde lumineuse 15 réfléchie par l'objet 14 revient de la tranche d'espace 13 (déterminé par le dispositif de synchronisation 16) l'imagcur 11 est ouvert, généralement pendant une durée équivalente à celle de l'impulsion laser. Dans une quatrième phase illustrée sur la figure ld l'imageur est à nouveau refermé, une fois que l'impulsion 15 a été détectée. Ainsi cc crénelage temporel, associé à un laser d'éclairement impulsionnel, sélectionne une tranche d'espace à observer, en supprimant les signaux parasites (rétrodiffusés) provenant des autres parties de l'espace. [0007] Pour être compatible avec la technique du crénelage temporel, les détecteurs utilisés doivent avoir des temps d'exposition très courts, ce qui est difficilement réalisable par les caméras infrarouge SWIR. [0008] Ainsi il n'y a actuellement pas de solutions existantes à ces problèmes : en général dans la bande SWIR on ne réalise pas d'imagerie active et on utilise des jumelles optiques, des jumelles à IDL, ou des jumelles IR passives. [0009] Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un système d'imagerie active dans l'infrarouge compact et portable. De plus le système d'imagerie selon l'invention est compatible d'une utilisation directe avec pour capteur final l'oeil d'un observateur humain. DESCRIPTION DE L'INVENTION [0010] La présente invention a pour objet un systéme d'imagerie comprenant : un dispositif d'illumination configuré pour générer un faisceau d'illumination comprenant une longueur d'onde d'illumination et une fréquence d'illumination, et pour illuminer une portion d'espace avec ledit faisceau d'illumination, une source dénommée pompe configurée pour générer un faisceau pompe comprenant une longueur d'onde de pompe et une fréquence pompe, un dispositif optique configuré pour collecter un faisceau rétrodiffusé par au moins un élément présent dans la portion d'espace, pour former un faisceau signal, un dispositif de conversion de fréquence configuré pour générer un faisceau converti à partir du faisceau signal et du faisceau pompe par un procédé non 3 linéaire de sommation de fréquence, le faisceau converti comprenant unc longueur d'onde convertie et unc fréquence convertie, la fréquence convertie étant égale à la somme de la fréquence d'illumination et de la fréquence pompe, le dispositif optique étant en outre configure pour former une image d'au moins une partie dudit élément, ladite image, dénommée image convertie, étant formée avec le faisceau converti et destinée à être détectée par un oeil d'observateur ou par un dispositif de détection. [0011] Selon une variante le faisceau pompe se propage dans le dispositif de conversion de fréquence selon une direction opposée à celle du faisceau signal. [0012] Selon une première variante le faisceau pompe et le faisceau d'illumination sont im- pulsionnels, et le système d'imagerie comprend en outrcun dispositif de synchronisation configuré pour agir sur le dispositif d'illumination et la pompe de sorte qu'une impulsion signal et une impulsion pompe soient superposées dans le dispositif de conversion de fréquence. [0013] Préférentiellement le dispositif de synchronisation comprend un dispositif de retard couplé au dispositif d'illumination et à la pompe de sorte que la pompe émette une impulsion de pompe avec un délai temporel par rapport à l'émission de l'impulsion d'illumination déterminé, une valeur de délai temporel permettant d'imager une tranche d'espace associée comprise dans ladite portion d'espace. [0014] Selon un mode de réalisation le dispositif de retard est configuré de sorte que le délai temporel est variable. [0015] Selon un mode de réalisation le délai temporel est ajustable manuellement. [0016] Selon un autre mode de réalisation le délai temporel suit une loi de variation prédé- terminée. [0017] Selon une variante le système d'imagerie comprenant en outre un dispositif de té- lémétrie configuré pour déterminer une distance dudit élément, ledit délai temporel étant alors ajusté de manière à imager une tranche d'espace située à une distance D du système d'imagerie. [0018] Selon une deuxième variante le faisceau d'illumination et le faisceau pompe sont continus, et le système d'imagerie comprend en outre une cavité laser adaptée pour le faisceau pompe et comprenant un cristal laser, et dans laquelle le dispositif de conversion de fréquence est disposé. [0019] Selon un mode de réalisation le système optique est en outre configuré pour former une image dans le spectre visible dénommée image visible, qui se superpose à l'image convertie. [0020] Selon un mode de réalisation le dispositif de conversion de fréquence comprend : un cristal dénommé cristal retourné pour réaliser la conversion de fréquence, le cristal comprenant un matériau dont le signe du coefficient non linéaire d'ordre 2 est inversé périodiquement, des cristaux massifs du même matériau mais ne comprenant pas d'inversion du signe du coefficient non linéaire d'ordre 2, disposés autour du cristal retourné. [0021] Selon un mode de réalisation le système d'imagerie comprend en outre au moins un miroir amovible disposé sur un trajet optique du faisceau pompe et du faisceau d'illumination, et configuré pour rediriger lesdits faisceaux pompe et d'illumination de sorte que le faisceau issu de la pompe devienne le faisceau d'illumination et le faisceau issu du dispositif d'illumination devienne le faisceau pompe, le faisceau pompe initial transformé en faisceau d'illumination étant configuré pour opérer une fonction de désignation de cible. [0022] Selon un mode de réalisation la longueur d'onde d'illumination et la longueur d'onde de pompe sont choisies de sorte que la longueur d'onde convertie soit comprise dans la bande spectrale visible. Typiquement la longueur d'onde d'illumination est comprise dans la bande spectrale [1.4 - 3 pm] et la longueur d'onde de pompe est comprise dans la bande spectrale [0.75 - 1.4 pm]. [0023] Selon une mode de réalisation le système d'imagerie est de type lunette, l'image étant détectée par un oeil de l'observateur. [0024] Selon un autre mode de réalisation le système d'imagerie est de type jumelle et comprend un dispositif optique et un dispositif de conversion de fréquence additionnels, chaque couple dispositif optique/dispositif de conversion de fréquence formant une voie de la jumelle, chaque image étant détectée par un oeil de l'observateur, la pompe étant commune aux deux voies. [0025] Selon un autre aspect l'invention concerne un procédé d'imagerie active comprenant les étapes consistant à : A générer un faisceau d'illumination comprenant une longueur d'onde d'illumination et une fréquence d'illumination, et illuminer une portion d'espace (1) avec ledit faisceau d'illumination, B collecter un faisceau rétrodiffusé par au moins un élément présent dans la portion d'espace, afin de former un faisceau signal, C générer un faisceau pompe comprenant une longueur d'onde de pompe et une fréquence pompe, D générer un faisceau converti à partir du faisceau signal et du faisceau pompe par un procédé non linéaire de sommation de fréquence, le faisceau converti comprenant une longueur d'onde convertie et une fréquence convertie, la fréquence convertie étant égale à la somme de la fréquence d'illumination et de la fréquence pompe, E former une image d'au moins une partie dudit au moins un élément, ladite image, dénommée image convertie, étant formée avec le faisceau converti et destinée à être détectée par un oeil d'observateur ou par un dispositif de détection (Dot). [0026] La description suivante présente plusieurs exemples de réalisation du dispositif de l'invention : ces exemples sont non limitatifs de la portée de l'invention. Ces exemples de réalisation présentent à la fois les caractéristiques essentielles de l'invention ainsi que des caractéristiques additionnelles liées aux modes de réalisation considérés. [0027] L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, buts et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : [0028] [fig.la] La figure 1 a déjà citée illustre la situation de départ du principe de l'imagerie active par crénelage temporel : l'impulsion laser est émise ; [0029] [fig.lb] La figure 1 b déjà citée illustre la suite du principe de l'imagerie active par crénelage temporel : l'objet réfléchit l'impulsion laser ; [0030] [fig.lc] La figure lc déjà citée illustre la suite du principe de l'imagerie active par crénelage temporel : l'imageur est ouvert le temps de la détection ; [0031] [fig.ld] La figure ld déjà citée illustre la dernière étape du principe de l'imagerie active par crénelage temporel : l'imageur est refermé juste après le passage de l' impulsion. [0032] [fig.2] La figure 2 rappelle le principe de conversion par sommation de fréquence. [0033] [fig.3] La figure 3 illustre le principe de conversion de fréquence avec un matériau à quasi-accord de phase (QAP). [0034] [fig.4] La figure 4 illustre le concept de l'invention pour le cas Infrarouge vers visible. [0035] [fig.5] La Figure 5 illustre le système d'imagerie selon l'invention. [0036] [fig.6a] La figure 6a illustre la variante préférée de l'invention pour laquelle le détecteur final est l'oeil d'un observateur, dans un mode de réalisation de type lunette de visée/identification. [0037] [fig.6b] La figure 6b illustre la variante préférée de l'invention pour laquelle le détecteur final est l'oeil d'un observateur, dans un mode de réalisation de type jumelle. [0038] [fig.7] La figure 7 illustre une variante du dispositif optique du système d'imagerie qui est configuré pour former une image dans le spectre visible qui se superpose à l'image convertie. [0039] [fig.8] La figure 8 décrit une variante de l'invention dans laquelle le faisceau d'illumination généré par le dispositif d'illumination est impulsionnel et qui comprend un dispositif de synchronisation DS configuré pour agir sur le dispositif d'illumination et sur la pompe de sorte qu'une impulsion signal et une impulsion pompe soient su- 6 perposées dans le dispositif de conversion de fréquence. [0040] [fig.9] La figure 9 illustre un mode de réalisation de l'invention dans lequel le dispositif de synchronisation comprend un dispositif de retard couplé au dispositif d'illumination et à la pompe, de sorte que la pompe émette une impulsion de pompe avec un délai temporel par rapport à l'émission de l'impulsion d'illumination déterminé. [0041] [fig.10] La figure 10 illustre un mode de réalisation selon l'invention dans lequel le système d'imagerie comprend un dispositif de télémétrie. [0042] [fig.11a] La figure 11 a illustre, pour le cas de la lunette, un mode de réalisation selon l'invention dans lequel le système comprend en outre une cavité laser comprenant un cristal laser adaptée pour le faisceau pompe. [0043] [fig.1111] La figure 11 b illustre, pour le cas de la jumelle, un mode de réalisation selon l'invention dans lequel le système comprend en outre une cavité laser comprenant un cristal laser adaptée pour le faisceau pompe. [0044] [fig.12a] La figure 12a illustre le système d'imagerie selon l'invention compatible d'un fonctionnement selon deux modes entre lesquels on bascule avec au moins miroir amovible, dans un mode standard. [0045] [fig.12b] La figure 12h illustre le système d'imagerie selon l'invention compatible d'un fonctionnement selon deux modes entre lesquels on bascule avec au moins miroir amovible, dans un mode dit inversé dans lequel les faisceaux pompe et d'illumination sont redirigés de sorte que le faisceau issu de la pompe devienne le faisceau d'illumination et le faisceau issu du dispositif d'illumination devienne le faisceau pompe. Description des modes de réalisation [0046] Lc système d'imagerie selon l'invention est un système actif qui allie un dispositif d'illumination IR et une détection comprenant une partie conversion de longueur d'onde, de manière à réaliser la détection dans la bande convertie, préférentiellement la bande spectrale visible. [0047] La conversion de longueur d'onde de l' IR, par exemple d'une longueur d'onde autour de 1.5 pm (sécurité oculaire) vers le visible est réalisée selon l'invention par un dispositif de conversion de fréquence configuré pour générer un faisceau converti Fc à partir d'un faisceau signal Fs (à détecter) et d'un faisceau pompe Fp par un procédé non linéaire de sommation de fréquence. [0048] Le principe de conversion par sommation de fréquence est rappelé figure 2. Le faisceau pompe Fp a une longueur d'onde pompe "A.p et une fréquence (optique) pompe fp égale à c/Xp, le faisceau signal Fs a une longueur d'onde signal Às et une fréquence (optique) signal fs égale à c/Xs, et le faisceau converti Fc a une longueur d'onde 7 convertie kc et une fréquence (optique) convertie fc égale à c/Xc. Le dispositif de conversion de fréquence comprend un cristal optique non-linéaire 20 possédant une susceptibilité non-linéaire d'ordre 2 ou x2 permettant la génération, à partir du faisceau signal et du faisceau pompe, d'un faisceau converti présentant une longueur d'onde diminuée (soit une fréquence augmentée d'où le terme d'up conversion) de sorte que : fs+fp = fc. Après la conversion en sortie de cristal, en plus du faisceau converti, il reste un faisceau signal résiduel Fs(r) et la pompe Fp non utilisée. On considère généralement que le faisceau pompe, beaucoup plus puissant que le faisceau signal n'est que très faiblement diminué par la conversion. [0049] Pour que le processus de conversion soit efficace, ce mécanisme nécessite l'accord de phase entre le faisceau pompe de forte intensité, le faisceau signal à détecter et donc à convertir, et le faisceau converti lors de leur propagation dans le milieu non linéaire, qui s'exprime par la relation ci-dessous entre les vecteurs d'onde respectifs des 3 faisceaux : [Math.1] Ak = ke-T 1°) une voie visible passive grand champ. Cela permet par exemple à l'opérateur de repérer facilement la zone petit champ de l'imagerie active à travers l'imagerie passive visible grand champ. [0073] Les traitements antireflets des différentes optiques sont adaptés pour cette confi- guration. Il en est de même pour les composants du dispositif optique avant et après le 11 cristal, pour corriger les aberrations, notamment chromatiques, et pour superposer correctement l'image convertie le à l'image passive visible Iv. [0074] Les cristaux non linéaires à quasi-accord de phase utilisés dénommés cristaux retournés (car présentant une inversion périodique du x2) présentent une forme parallélépipédique d'allumette (typiquement 1 mm x 1 mm, sur 20 mm de longueur). Ce sont de mauvais systèmes optiques, avec une faible ouverture. Pour augmenter l'ouverture pour l'imagerie passive, selon un mode de réalisation, des cristaux massifs de même composition que le cristal retourné mais ne comprenant pas d'inversion du signe du coefficient non linéaire d'ordre 2 sont placés autour du cristal retourné pour former un sandwich de cristaux possédant une grande ouverture. [0075] Les caractéristiques du laser de pompe utilisé pour effectuer la conversion dé- terminent directement les propriétés de la détection. Selon une variante préférée le faisceau pompe Fp est impulsionnel, ce qui permet d'obtenir aisément la fonction de crénelage temporel étroite nécessaire à la bonne résolution en profondeur de ces systèmes. En effet tant qu'il n'y a pas de puissance de pompe il n'y a pas d'image convertie. Le caractère impulsionnel de la pompe fait office d'obturateur du système : les impulsions de pompe réalisent naturellement un crénelage temporel étroit de la détection, très utile pour les applications visées en imagerie active (décamouflage, vision à travers des nuages...). [0076] Préférentiellement le faisceau d'illumination généré par le dispositif d'illumination est impulsionnel. Le système 10 comprend également un dispositif de synchronisation DS configuré pour agir sur le dispositif d'illumination DI et sur la pompe Sp de sorte qu'une impulsion signal Is et une impulsion pompe Ip soient superposées dans le dispositif de conversion de fréquence CF, tel qu'illustré figure 8. [0077] Préférentiellement le dispositif de synchronisation DS comprend un dispositif de retard 12 couplé au dispositif d'illumination et à la pompe, de sorte que la pompe émette une impulsion de pompe avec un délai temporel Del (également dénommé retard) par rapport à l'émission de l'impulsion d'illumination déterminé, tel qu'illustré figure 9. Une valeur déterminée de délai temporel permet de superposer Ip avec une impulsion Is provenant d'une tranche d'espace TE associée, comprise dans ladite portion d'espace 1. On image donc uniquement cette portion TE selon le principe du crénelage temporel. Grâce au dispositif de synchronisation DS le système superpose correctement dans le temps l'impulsion signal rétroréfléchie Is et l'impulsion de pompe Ip. Préférentiellement le dispositif de retard 12 est configuré de sorte que le délai temporel entre les deux impulsions est variable, en d'autres termes ajustable. En faisant varier le délai temporel on peut imager un continuum ou une pluralité de tranches d'espace. [0078] Selon un mode de réalisation le délai temporel est ajustable manuellement. Par 12 exemple une molette située sur le boîtier d'une jumelle permet d'ajuster manuellement le délai. [0079] Selon un autre mode de réalisation le délai temporel suit une loi de variation prédé- terminée pour scanner de manière automatique un ensemble de profondeurs de l'espace observé. [0080] Selon un autre mode de réalisation illustré figure 10 le système d'imagerie comprend en outre un dispositif de télémétrie TM configuré pour déterminer une distance D d'un élément 2 (en association avec la source laser d'illumination). Pour cela un miroir typiquement amovible 5, situé avant le dispositif CF, permet de dévier le faisceau IR pour l'orienter vers un détecteur ponctuel typiquement en InGaAs servant à la télémétrie. Le délai temporel est alors ajusté automatiquement de manière à imager une tranche d'espace située à la distance D du système d'imagerie. On passe ainsi de la fonction télémétrie à la fonction imageur actif [0081] La fonction télémétrie, associée par exemple à une jumelle, permet ainsi de dé- terminer la distance de la scène à observer et donc le délai entre les deux impulsions qui est alors automatiquement ajusté. On peut également utiliser une molette tel que décrit précédemment pour ajuster manuellement le délai pour affiner le réglage ou modifier la profondeur observée. [0082] Ainsi les différents modes de réglage du délai temporel peuvent être combinés ou successivement utilisés. [0083] Selon un mode de réalisation illustré figure 10, mais également compatible avec le système de la figure 9, le dispositif DS comprend un dispositif de déclenchement externe 11 de l'impulsion d'illumination, couplé au dispositif d'illumination DI, le dispositif 12 étant alors couplé à ce dispositif 11. [0084] Selon une variante le faisceau d'illumination et le faisceau pompe sont continus. Pour avoir une puissance de pompe suffisante, selon un mode de réalisation illustré figures l la et 11b, le système 10 comprend en outre une cavité laser 20 comprenant un cristal laser LC (typiquement un cristal de Nd:YAG) adaptée pour le faisceau pompe et dans laquelle le dispositif de conversion de fréquence CF est disposé. La figure Ila illustre le cas de la lunette et la figure l lb le cas de la jumelle. Dans ce dernier cas la cavité laser 20 et le cristal laser LC sont partagés par les deux voies, chaque voie comprenant un dispositif de conversion de fréquence associé, CF, CF' tous deux disposés dans la cavité laser. [0085] Selon un mode de réalisation illustré figures 12a et 12b, le système d'imagerie 10 comprenant en outre au moins un miroir amovible MA disposé sur un trajet optique du faisceau pompe et du faisceau d'illumination, et configuré pour rediriger lesdits faisceaux pompe et d'illumination de sorte que le faisceau issu de la pompe devienne le faisceau d'illumination et le faisceau issu du dispositif d'illumination DI devienne le 13 faisceau pompe. Le faisceau pompe initial transformé en faisceau d'illumination est en outre configure pour opérer une fonction de désignation de cible. La figure 12a rappelle le fonctionnement dit initial du système d'imagerie 10 selon l'invention tel que décrit précédemment. La figure 12h illustre le fonctionnement inversé réalisé en positionnant le miroir MA à la croisée des faisceaux Fp et Fi (on peut également utiliser deux miroirs amovibles au lieu d'un, un miroir positionné sur le trajet de Fi et un miroir positionné sur le trajet de Fp). Le miroir MA envoie le faisceau pompe vers la zone observée qui est configuré non pas pour désigner une cible. L'utilisation d'un laser à "tp = 1.06 jun est bien adaptée à cette fonction. La détection s'effectue avec un faisceau Fs à kp, qui pompé à ?Li (par exemple ?Li=1,5 jn) est converti en Xe. Le switch entre le mode initial (standard) et le mode inversé s'effectue en positionnant ou pas le (ou les) miroir(s) amovible(s) sur le trajet des faisceaux illumination et pompe. [0086] Selon un autre aspect l'invention concerne un procédé d'imagerie active comprenant les étapes consistant à : A générer un faisceau d'illumination (Fi) comprenant une longueur d'onde d'illumination (ki) et une fréquence d'illumination (fi), et illuminer une portion d'espace (1) avec ledit faisceau d'illumination, B collecter un faisceau rétrodiffusé (Fd) par au moins un élément (2) présent dans la portion d'espace, afin de former un faisceau signal (Es), C générer un faisceau pompe (Fp) comprenant une longueur d'onde de pompe (i.p) et une fréquence pompe (fp), D générer un faisceau converti (Fc) à partir du faisceau signal (Fs) et du faisceau pompe (Fp) par un procédé non linéaire de sommation de fréquence, le faisceau converti comprenant une longueur d'onde convertie (?.c) et une fréquence convertie (fc), la fréquence convertie (fc) étant égale à la somme de la fréquence d'illumination (fi) et de la fréquence pompe (fp), E former une image d'au moins une partie dudit au moins un élément, ladite image, dénommée image convertie, étant formée avec le faisceau converti et destinée à être détectée par un oeil (0E) d'observateur ou par un dispositif de détection (Det). 14 REVENDICATIONS[Revendication 1] Système d'imagerie (10) comprenant : - un dispositif d'illumination (Dl) configuré pour générer un faisceau d'illumination (Fi) comprenant une longueur d'onde d'illumination (Xi) et une fréquence d'illumination (fi), et pour illuminer une portion d'espace (1) avec ledit faisceau d'illumination, - une source (Sp) dénommée pompe configurée pour générer un faisceau pompe (Fp) comprenant une longueur d'onde de pompe (4) et une fréquence pompe (fp), un dispositif optique (DO) configuré pour collecter un faisceau rétrodiffusé (Fd) par au moins un élément (2) présent dans la portion d'espace, pour former un faisceau signal (Fs), un dispositif de conversion de fréquence (CF) configuré pour générer un faisceau converti (Fc) à partir du faisceau signal (Fs) et du faisceau pompe (Fp) par un procédé non linéaire de sommation de fréquence, le faisceau converti comprenant une longueur d'onde convertie (?,c) et une fréquence convertie (fc), la fréquence convertie (fc) étant égale à la somme de la fréquence d'illumination (fi) et de la fréquence pompe (fp), [Revendication 2] le dispositif optique étant en outre configuré pour former une image d'au moins une partie dudit élément, ladite image, dénommée image convertie, étant formée avec le faisceau converti et destinée à être détectée par un oeil (0E) d'observateur ou par un dispositif de détection (Dct). [Revendication 3] Système d'imagerie selon la revendication 1 dans lequel le faisceau pompe se propage dans le dispositif de conversion de fréquence selon une direction opposée à celle du faisceau signal. [Revendication 4] Système d'imagerie dans lequel le faisceau pompe et le faisceau d'illumination sont impulsionnels, et comprenant en outre un dispositif de synchronisation (DS) configuré pour agir sur le dispositif d'illumination (DI) et la pompe (Sp) de sorte qu'une impulsion signal (Is) et une impulsion pompe (Ip) soient superposées dans le dispositif de conversion de fréquence (CF). Système d'imagerie selon la revendication 3 dans lequel le dispositif de 15 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] synchronisation (DS) comprend un dispositif de retard (12) couplé au dispositif d'illumination et à la pompe de sorte que la pompe émette une impulsion de pompe avec un délai temporel (Del) par rapport à l'émission de l'impulsion d'illumination déterminé, une valeur de délai temporel permettant d' imager une tranche d'espace (TE) associée comprise dans ladite portion d'espace. Système d'imagerie selon la revendication 4 dans lequel le dispositif de retard est configuré de sorte que le délai temporel est variable. Système d'imagerie selon la revendication 5 dans lequel le délai temporel est ajustable manuellement. Système d'imagerie selon la revendication 5 dans lequel le délai temporel suit une loi de variation prédéterminée. Système d'imagerie selon la revendication 5 comprenant en outre un dispositif de télémétrie (TM) configuré pour déterminer une distance (D) dudit élément, ledit délai temporel étant alors ajusté de manière à imager une tranche d'espace située à une distance D du système d'imagerie. Système d'imagerie selon la revendication 1 dans lequel le faisceau d'illumination et le faisceau pompe sont continus, et comprenant en outre une cavité laser (20), adaptée pour le faisceau pompe et comprenant un cristal laser (LC) et dans laquelle le dispositif de conversion de fréquence est disposé. [Revendication 10] Système d'imagerie selon l'une des revendications précédentes dans lequel le système optique est en outre configuré pour former une image dans le spectre visible dénommée image visible, qui se superpose à l'image convertie. Système d'imagerie selon la revendication 9 dans lequel le dispositif de conversion de fréquence (CF) comprend : un cristal dénommé cristal retourné pour réaliser la conversion de fréquence, le cristal comprenant un matériau dont le signe du coefficient non linéaire d'ordre 2 est inversé périodiquement, des cristaux massifs du même matériau mais ne comprenant pas d'inversion du signe du coefficient non linéaire d'ordre 2, disposés autour du cristal retourné. [Revendication 12] Système d'imagerie selon l'une des revendications précédentes 16 comprenant en outre au moins un miroir amovible (MA) disposé sur un trajet optique du faisceau pompe et du faisceau d'illumination, et configuré pour rediriger lesdits faisceaux pompe et d'illumination de sorte que le faisceau issu de la pompe devienne le faisceau d'illumination et le faisceau issu du dispositif d'illumination devienne le faisceau pompe, le faisceau pompe initial transformé en faisceau d'illumination étant configure pour opérer une fonction de désignation de cible. [Revendication 13] Système d'imagerie selon l'une des revendications précédentes dans lequel la longueur d'onde d'illumination (Xi) et la longueur d'onde de pompe (Xp) sont choisies de sorte que la longueur d'onde convertie soit comprise dans la bande spectrale visible. [Revendication 14] Système d'imagerie selon la revendication 13 dans lequel la longueur d'onde d'illumination (Xi) est comprise dans la bande spectrale [1.4-3 jn] et la longueur d'onde de pompe (kp) est comprise dans la bande spectrale [0.75-1.4 !tm]. [Revendication 15] Système d'imagerie selon l'une des revendications 13 ou 14 de type lunette dans lequel l'image est détectée par un oeil de l'observateur. [Revendication 16] Système d'imagerie selon l'une des revendications 13 ou 14 de type jumelle comprenant un dispositif optique (DO') et un dispositif de conversion de fréquence (CF') additionnels, chaque couple dispositif optique/dispositif de conversion de fréquence formant une voie de la jumelle, chaque image étant détectée par un oeil (0E, 0E') de l'observateur, la pompe étant commune aux deux voies. [Revendication 17] Procédé d'imagerie active comprenant les étapes consistant à : A générer un faisceau d'illumination (Fi) comprenant une longueur d'onde d'illumination (Xi) et une fréquence d'illumination (fi), et illuminer une portion d'espace (1) avec ledit faisceau d'illumination, B collecter un faisceau rétrodiffusé (Fd) par au moins un élément (2) présent dans la portion d'espace, afin de former un faisceau signal (Fs), C générer un faisceau pompe (Fp) comprenant une longueur d'onde de pompe (Xp) et une fréquence pompe (fp), D générer un faisceau converti (Fc) à partir du faisceau signal (Fs) et du faisceau pompe (Fp) par un procédé non linéaire de sommation de fréquence, le faisceau converti comprenant une 17 longueur d'onde convertie (?..c) et une fréquence convertie (fc), b fréquence convertie (fc) étant égale à la somme de la fréquence d'illumination (fi) et de la fréquence pompe (fp), E former une image d'au moins une partie dudit au moins un élément, ladite image, dénommée image convertie, étant formée avec le faisceau converti et destinée à être détectée par un oeil (0E) d'observateur ou par un dispositif de détection (Det).