[發(fā)明專利]一種多焦點(diǎn)掃頻OCT調(diào)焦裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711000663.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107843969B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茗祎;張庭振;孔繁培;曾亞光;韓定安;熊紅蓮;譚海曙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G02B7/28
• 分類(lèi)號(hào): G02B7/28
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

1.一種多焦點(diǎn)掃頻OCT調(diào)焦裝置，其特征在于，包括電動(dòng)升降機(jī)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)，所述電動(dòng)升降機(jī)包括載物臺(tái)，所述載物臺(tái)上設(shè)置有光圈和用于固定待檢樣品的固定夾，所述載物臺(tái)的上方設(shè)置有會(huì)聚透鏡，所述會(huì)聚透鏡的上方設(shè)置有半反半透鏡；所述調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括掃頻光源和第一光纖耦合器，所述第一光纖耦合器光路連接有參考光路和樣品光路，所述參考光路包括第一光學(xué)環(huán)形器、第一準(zhǔn)直透鏡以及平面反射鏡，所述樣品光路包括第二光學(xué)環(huán)形器、偏振控制器，所述第二光學(xué)環(huán)形器按光路連接有第二準(zhǔn)直透鏡、光開(kāi)關(guān)控制器，所述光開(kāi)關(guān)控制器與第一光纖準(zhǔn)直鏡、第二光纖準(zhǔn)直鏡、第三光纖準(zhǔn)直鏡、第四光纖準(zhǔn)直鏡連接，所述偏振控制器、所述第一光學(xué)環(huán)形器均與第二光纖耦合器連接，所述第二光纖耦合器與一光電探測(cè)器連接，所述光電探測(cè)器與電腦連接，所述電腦與所述電動(dòng)升降機(jī)電連接；

所述電動(dòng)升降機(jī)內(nèi)設(shè)置有電機(jī)，所述電機(jī)與所述電腦連接，所述電機(jī)上連接有螺桿，所述螺桿與所述載物臺(tái)螺紋連接；

所述載物臺(tái)上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述光圈大小的光圈調(diào)整旋鈕；

所述半反半透鏡與水平線的夾角成45°；

所述半反半透鏡是具有高反紅外光透白光特性的半透鏡；

所述第一光纖耦合器是2×1光纖耦合器，所述第二光纖耦合器是2×2光纖耦合器；

該多焦點(diǎn)掃頻OCT調(diào)焦裝置的調(diào)焦方法如下：

（1）將待檢樣品安裝在電動(dòng)升降機(jī)的固定夾中；

（2）在電腦的Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序中輸入光學(xué)系統(tǒng)的景深和焦距，在Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序中標(biāo)定焦點(diǎn)位置F和景深范圍D1-D2，自動(dòng)對(duì)焦程序開(kāi)始工作，通過(guò)光開(kāi)關(guān)控制器進(jìn)行控制先后出光，采集干涉信號(hào)，干涉信號(hào)被光電探測(cè)器接收，由光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，通過(guò)Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序采集電信號(hào)；

（3）采集到的電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，在Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序中顯示出焦點(diǎn)標(biāo)定位置F，若干個(gè)不同點(diǎn)的位置，標(biāo)定出焦點(diǎn)的位置和若干個(gè)不同點(diǎn)的位置，Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序是通過(guò)將若干個(gè)不同點(diǎn)的位置到半反半透鏡的距離兩兩作差；

（4）Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序是通過(guò)將若干個(gè)不同點(diǎn)的位置到半反半透鏡的距離兩兩作差，情況一：如果兩兩間差值都小于8μm，Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序判斷為待檢樣品是近似平整的，Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序?qū)⒂?jì)算電動(dòng)升降機(jī)到焦點(diǎn)的距離△S₁，最后Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序驅(qū)動(dòng)電動(dòng)升降機(jī)，電動(dòng)升降機(jī)將待檢樣品一步移至焦平面處，完成對(duì)焦；情況二：如果兩兩間差值都大于或等于8μm，則Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序判斷為待檢樣品是不平整的，Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序?qū)⑦\(yùn)用自動(dòng)選擇調(diào)焦算法選擇最佳電動(dòng)升降機(jī)移動(dòng)距離△S₂，最后Labview的自動(dòng)對(duì)焦程序驅(qū)動(dòng)電動(dòng)升降機(jī)，其將待檢樣品一步移至景深范圍內(nèi)，使待檢樣品盡量多的視場(chǎng)都是清晰的，完成自動(dòng)對(duì)焦；

所述自動(dòng)選擇調(diào)焦算法是指，在程序中已經(jīng)算出4個(gè)光路的不同點(diǎn)到反紅外光透白光的半反半透鏡的距離△z₁，△z₂，△z₃，△z₄，并在程序坐標(biāo)圖上顯示，同時(shí)焦點(diǎn)F，和景深前后兩點(diǎn)D1，D2也在坐標(biāo)圖中標(biāo)出來(lái)；先是找出4個(gè)不同點(diǎn)中兩點(diǎn)的距離差最大的點(diǎn)的位置，并求距離差最大的值△Z和4個(gè)點(diǎn)兩兩的距離差的平均值，再與光學(xué)系統(tǒng)的景深做如下算法比較，自動(dòng)選擇算法表達(dá)式如下：

得出H值，程序輸出反饋給電動(dòng)升降機(jī)移動(dòng)距離△S₂=H，其中，D是景深前后兩點(diǎn)D1與D2之間的距離。