[發(fā)明專利]基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像裝置及成像方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811158366.6
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109115723A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇勝飛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市太赫茲科技創(chuàng)新研究院;深圳市太赫茲科技創(chuàng)新研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 官建紅

本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，提供一種基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像裝置及采用該光學(xué)相干層析成像裝置的基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像方法，包括寬帶光源、光纖耦合器、參考臂、樣品臂、微鏡控制機(jī)、探測器以及計算機(jī)，光纖耦合器用以接收所述寬帶光源發(fā)出的光并將其分成參考光和樣品光，樣品臂包括用于反射樣品光的數(shù)字微鏡設(shè)備，該數(shù)字微鏡設(shè)備具有上百萬個微小的反射鏡，每一反射鏡均掃描完成后即可得到樣品的三維信息；該結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，避免了利用光學(xué)掃描頭產(chǎn)生的掃描誤差，通過數(shù)字微鏡設(shè)備的純數(shù)字化信號控制，提高了樣品掃描成像結(jié)果的穩(wěn)定性和精確度；光學(xué)相干層析成像方法控制簡單易操作，樣品成像效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，是涉及一種基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像裝置及采用該光學(xué)相干層析成像裝置的基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像方法。

背景技術(shù)

光學(xué)相干層析成像(OCT，Optical Coherence tomography)是近十幾年來新興的成像技術(shù)，因其具有高分辨率、無損傷、非接觸式測量等優(yōu)點(diǎn)，吸引越來越多的關(guān)注。該成像技術(shù)利用弱相干光干涉儀的基本原理，其核心部件是寬帶光源和邁克爾遜干涉儀，在信號采集過程中，來自寬帶光源的相干光在邁克爾遜干涉儀中被分成兩部分，一部分是參考光被反射探測器，另一部分作為探測光進(jìn)入樣品，不同樣品深度的反射光或者散射光與參考光形成干涉光譜，對探測到的干涉光譜進(jìn)行分析以得到樣品的深度信息，再通過參考光或者樣品的二維移動掃描得到樣品最終的三維信息。

在OCT掃描成像系統(tǒng)中，通常采用兩面激光振鏡反射的方式以實現(xiàn)二維掃描，激光振鏡由X-Y光學(xué)掃描頭、電子驅(qū)動放大器以及光學(xué)反射鏡片組成，由電腦控制電腦控制器提供的信號通過驅(qū)動放大電路驅(qū)動光學(xué)掃描頭,從而在X-Y平面控制激光束的偏轉(zhuǎn)。該方式實為一種模擬信號，光學(xué)掃描頭在掃描時存在增益誤差、重復(fù)性誤差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于光學(xué)掃描頭在描掃時存在增益誤差、重復(fù)性誤差導(dǎo)致掃描結(jié)果精確度差的技術(shù)問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種基于數(shù)字微鏡設(shè)備的光學(xué)相干層析成像裝置，包括：

寬帶光源；

光纖耦合器，用以將所述寬帶光源發(fā)出的光分成參考光和樣品光并分別送出；

參考臂，用以接收、準(zhǔn)直所述參考光并使得準(zhǔn)直后的參考光變?yōu)檠卦贩祷刂了龉饫w耦合器的參考回光，包括用以接收并準(zhǔn)直所述參考光的第一準(zhǔn)直透鏡和用以使準(zhǔn)直后的參考光朝向所述第一準(zhǔn)直透鏡反射的反射鏡，所述參考回光與所述參考光于所述第一準(zhǔn)直透鏡處耦合；

樣品臂，用以接收、準(zhǔn)直所述樣品光并將準(zhǔn)直后的樣品光反射至所述樣品表面進(jìn)而使到達(dá)所述樣品表面的樣品光變?yōu)檠卦贩祷刂了龉饫w耦合器的樣品回光，所述參考回光與所述樣品回光于所述光纖耦合器中發(fā)生干涉；所述樣品臂包括用以使準(zhǔn)直后的樣品光朝向所述樣品反射的數(shù)字微鏡設(shè)備；

微鏡控制機(jī)，用以控制所述數(shù)字微鏡設(shè)備開關(guān)；

探測器，其與所述光纖耦合器相連接；以及

計算機(jī)，其與所述探測器相連接。

進(jìn)一步地，所述光學(xué)相干層析成像裝置還包括參考臂控制機(jī)構(gòu)，所述參考臂控制機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)所述第一準(zhǔn)直透鏡與所述反射鏡間距的第一調(diào)節(jié)組件和用于調(diào)節(jié)所述反射鏡傾斜角度的第二調(diào)節(jié)組件。

進(jìn)一步地，所述樣品臂還包括用以接收、準(zhǔn)直所述樣品光的第二準(zhǔn)直透鏡和用以將所述數(shù)字微鏡設(shè)備反射出的樣品光聚焦至所述樣品表面的成像透鏡，所述數(shù)字微鏡設(shè)備設(shè)置在所述第二準(zhǔn)直透鏡與所述成像透鏡之間并位于所述成像透鏡背離所述樣品一側(cè)。