[發明專利]一種復譜頻域光學相干層析成像方法以及系統

無效

• 申請號: 200810066974.4
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101297750A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 鄒波
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G06F19/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

1.一種復譜頻域光學相干層析成像方法，其包括以下步驟：

步驟1：在參考光的三種不同相位和狀態下，測得三組干涉光譜：S₁(ω)，S₂(ω)和S₃(ω)；

步驟2：分別計算S₁(ω)與S₂(ω)、S₁(ω)與S₃(ω)的差值，得到兩組干涉差分光譜S_dif1(ω)和S_dif2(ω)；

步驟3：取該兩組干涉差分光譜的和、差，分別作為復振幅實部、復振幅虛部，得到在頻率ω的空間中的復振幅干涉光譜，或稱為干涉光復譜；

步驟4：再將頻率ω的空間中的復振幅干涉光譜的變量空間由頻率ω變換到波數κ，得到在波數κ的空間中的復振幅干涉光譜；

步驟5：對波數κ的空間中的復振幅干涉光譜，作逆傅立葉變換，得到被測樣品沿光軸方向的深度掃描信息即層析圖I(z)，該層析圖I(z)能反映被測樣品的真實結構。

2.根據權利要求1所述的復譜頻域光學相干層析成像方法，其特征在于：其中所述的參考光的三種不同相位和滿足下列關系：

其中為任意數。

3.一種復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：其包括寬帶光源、光源耦合器、組合式干涉儀、光纖成像探頭、光譜儀、溫度控制器及計算機，寬帶光源發出的光，經光源耦合器進入組合式干涉儀，通過光纖成像探頭照射被測樣品；由被測樣品返回的背向散射光，再通過光纖成像探頭返回干涉儀，與參考光相干產生干涉光；干涉光通過光譜儀形成干涉光譜信號；干涉光譜信號經計算機處理后，通過以下步驟得到被測樣品的層析圖，

步驟1：在參考光的三種不同相位和狀態下，測得三組干涉光譜：S₁(ω)，S₂(ω)和S₃(ω)；

步驟2：分別計算S₁(ω)與S₂(ω)、S₁(ω)與S₃(ω)的差值，得到兩組干涉差分光譜S_dif1(ω)和S_dif2(ω)；

步驟3：取該兩組干涉差分光譜的和、差，分別作為復振幅實部、復振幅虛部，得到在頻率ω的空間中的復振幅干涉光譜，或稱為干涉光復譜；

步驟4：再將頻率ω的空間中的復振幅干涉光譜的變量空間由頻率ω變換到波數κ，得到在波數κ的空間中的復振幅干涉光譜；

步驟5：對波數κ的空間中的復振幅干涉光譜，作逆傅立葉變換，得到被測樣品沿光軸方向的深度掃描信息即層析圖I(z)，該層析圖I(z)能反映被測樣品的真實結構。

4.根據權利要求3所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的溫度控制器用于保持組合式干涉儀的環境溫度穩定。

5.根據權利要求3所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：其中所述的組合式干涉儀包括三個光纖式麥克爾遜干涉儀，該三個光纖式麥克爾遜干涉儀均由2×2寬帶光纖耦合器建立，再利用兩個1×3寬帶光纖耦合器分別把三個光纖式麥克爾遜干涉儀的光源輸入臂和樣品信號臂耦合在一起，該兩個1×3寬帶光纖耦合器的分光比均為：1∶1∶1。

6.根據權利要求5所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的三個光纖式麥克爾遜干涉儀是同步工作的，其同步產生的三路干涉光分別通過三個干涉光輸出臂與光譜儀相連。

7.根據權利要求5所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的三個光纖式麥克爾遜干涉儀的參考臂的光纖長度是不相等的，該三個參考臂的光纖長度：L1、L2和L3，滿足下列關系：

L1＝L

L2-L1＝λ/4

L3-L1＝3λ/4

其中，λ為寬帶光源的中心波長；L為任意數。

8.根據權利要求5所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的三個光纖式麥克爾遜干涉儀參考臂的光纖端面作鏡面拋光及鍍金屬膜，以形成參考反射鏡。

9.根據權利要求5所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的三個光纖式麥克爾遜干涉儀的光纖材料、系統結構、分光比及折射率的特性參數是一致的。

10.根據權利要求6所述的復譜頻域光學相干層析成像系統，其特征在于：所述的光譜儀包括三組依次連接的準直聚焦透鏡、閃耀光柵和凹面反射鏡、一個面陣CCD探測器和A/D轉換器；來自所述的組合式干涉儀的三路干涉光信號分別通過各自的準直聚焦透鏡會聚在閃耀光柵上，經閃耀光柵的分光作用后，經凹面反射鏡成像在面陣CCD探測器上，形成三條彼此有一定間距的、互相平行的帶狀圖像；該三條帶狀圖像分別對應了三路干涉光的光譜分布，光譜分布信號再由A/D轉換器送入計算機；所述的光譜儀同步接收與處理三路干涉光信號。