[實用新型]一種掃頻OCT的光學干涉成像系統

有效

• 申請號: 201820692414.9
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN209074572U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 黃炳杰;彭先兆
• 申請（專利權）人: 視微影像(河南)科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B3/10;A61B3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

1.一種掃頻OCT的光學干涉成像系統，其特征在于：所述系統包括掃頻光源、光纖干涉模塊、樣品臂、參考臂、平衡光電探測器和數字信號處理器；所述光纖干涉模塊包括第一耦合器和第二耦合器；所述第一耦合器和第二耦合器均包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；掃頻光源的光輸出端連接第一耦合器的第一端口，第一耦合器的第二端口連接樣品臂，第一耦合器的第三端口連接參考臂的輸入端，第一耦合器的第四端口連接第二耦合器的第一端口；在連接第一耦合器第四端口與第二耦合器第一端口的光纖上設有光纖熔接點；參考臂的輸出端與第二耦合器的第二端口連接；第二耦合器的第三端口和第四端口分別通過光纖連接平衡光電探測器；平衡光電探測器電信號輸出端連接數字信號處理器；掃頻光源的時鐘信號輸出端連接數字信號處理器；其中，所述光纖干涉模塊通過光纖熔接點調整樣品光所經過的光程使樣品光和參考光所經過的光程匹配。

2.根據權利要求1所述的掃頻OCT的光學干涉成像系統，其特征在于：連接各光學元件的光纖長度同時滿足如下四個公式：

(n_g×(B→C)+(C→D))×2+n_g×(B→J→H)

＝n_g×(B→E)+(E→F→G)+n_g×(G→H) (1)；

(H→K)＝(H→L) (2)；

(n_g×(A→B)+(n_g×(B→C)+(C→D))×2+n_g×(B→J→H→K)+n_gc×(O→P))/c

＝(n_gc×(M→N))/c+△ (3)；

n_g×((B→E)-(B→C))-(C→D)＞8×σ (4)；

式(1)～(4)中，c＝3×10⁸m/s為光速；n_g是光纖的群折射率；n_gc是信號電纜的等效群折射率；△是掃頻光源固有的時鐘信號輸出端相對于光信號輸出端的時間延遲；σ為掃頻光源的腔長；B→C為連接第一耦合器第二端口到樣品臂的光纖長度；C→D為樣品臂的長度；B→J→H為第一耦合器將返回的樣品光傳輸到第二耦合器所經的光纖長度；B→E為連接第一耦合器第三端口到參考臂輸入端的光纖長度；E→F→G為兩倍參考臂的長度；G→H為連接參考臂輸出端到第二耦合器第二端口的光纖長度；H→K為連接第二耦合器第三端口到平衡光電探測器的光纖長度；H→L為連接第二耦合器第四端口到平衡光電探測器的光纖長度；A→B為連接掃頻光源光輸出端到第一耦合器第一端口的光纖長度；B→J→H→K為樣品光從第一耦合器第四端口到第二耦合器第一端口再到平衡光電探測器所經過的光纖長度；O→P為連接平衡光電探測器與數字信號處理器的電纜長度；M→N為連接掃頻光源時鐘信號輸出端與數字信號處理器的電纜長度。

3.一種掃頻OCT的光學干涉成像系統，其特征在于：所述系統包括掃頻光源、光纖干涉模塊、樣品臂、參考臂、平衡光電探測器和數字信號處理器；所述光纖干涉模塊包括第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器；所述第一耦合器和第二耦合器均包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第三耦合器包括第一端口、第二端口和第三端口；掃頻光源的光輸出端連接第一耦合器的第一端口，第一耦合器的第二端口連接樣品臂，第一耦合器的第三端口連接第三耦合器的第一端口，第一耦合器的第四端口連接第二耦合器的第一端口，第三耦合器的第二端口連接參考臂的輸入端，參考光進入參考臂后經反射原路返回至第三耦合器再經由第三耦合器的第三端口輸出至第二耦合器的第二端口，第二耦合器的第三端口和第四端口分別通過光纖連接平衡光電探測器；平衡光電探測器電信號輸出端連接數字信號處理器，掃頻光源的時鐘信號輸出端連接數字信號處理器；其中，在連接第一耦合器第四端口與第二耦合器第一端口的光纖上設有光纖熔接點；所述光纖干涉模塊通過光纖熔接點調整樣品光所經過的光程使樣品光和參考光所經過的光程匹配。

4.根據權利要求3所述的掃頻OCT的光學干涉成像系統，其特征在于：連接各光學元件的光纖長度同時滿足如下四個公式：

(n_g×(B→C)+(C→D))×2+n_g×(B→J→H)

＝n_g×(B→I)+2×n_g×(I→E)+2×(E→F)+n_g×(I→H) (1)；

(H→K)＝(H→L) (2)；

(n_g×(A→B)+(n_g×(B→C)+(C→D))×2+n_g×(B→J→H→K)+n_gc×(O→P))/c

＝(n_gc×(M→N))/c+△ (3)；

n_g×((B→I→E)-(B→C))-(C→D)＞8×σ (4)；

式(1)～(4)中，c＝3×10⁸m/s為光速；n_g是光纖的群折射率；n_gc是信號電纜的等效群折射率；△是掃頻光源固有的時鐘信號輸出端相對于光信號輸出端的時間延遲；σ為掃頻光源的腔長；B→C為連接第一耦合器第二端口到樣品臂的光纖長度；C→D為樣品臂的長度；B→J→H為第一耦合器將返回的樣品光傳輸到第二耦合器所經的光纖長度；B→I為連接第一耦合器第三端口與第三耦合器第一端口的光纖長度；I→E為第三耦合器第二端口到參考臂輸入端的光纖長度；E→F為參考臂的長度；I→H為連接第三耦合器第三端口與第二耦合器第二端口的光纖長度；H→K為連接第二耦合器第三端口到平衡光電探測器的光纖長度；H→L為連接第二耦合器第四端口到平衡光電探測器的光纖長度；A→B為連接掃頻光源光輸出端到第一耦合器第一端口的光纖長度；B→J→H→K為樣品光從第一耦合器第四端口到第二耦合器第一端口再到平衡光電探測器所經過的光纖長度；O→P為連接平衡光電探測器與數字信號處理器的電纜長度；M→N為連接掃頻光源時鐘信號輸出端與數字信號處理器的電纜長度；B→I→E為經第一耦合器分光后的參考光經第三耦合器到達參考臂輸入端所經過的光纖長度。