[發明專利]一種用于光學相干層析成像的集成參考臂

在審

• 申請號: 202010403186.0
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111578833A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 馬歡;王社鋒;許濤;黃超
• 申請（專利權）人: 鄭州光超醫療科技有限公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G02B26/00;G02B26/02;G02B26/06;A61B5/00;A61B3/10;A61B1/04
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田磊

本發明涉及一種用于光學相干層析成像的集成參考臂，包括光纖耦合器、偏振調節器和光學延遲器，所述光纖耦合器的一個端口連接的光纖纏繞在偏振調節器至少一圈后連接到光學延遲器，本發明中光纖耦合器的參考臂端連接的延遲光纖與光學延遲器連接來延長光線行程，從而達到好的耦合干涉效果，還在中間通過偏振調節器改變光纖內部應力，進而改變光線的折射狀態，從而對光線進行偏振控制。

技術領域

本發明涉及光學掃描成像的技術領域，特別涉及一種用于光學相干層析成像的集成參考臂。

背景技術

光學相干層析成像（OCT）是一種實時無創的三維成像技術。自從1996年OCT技術誕生以來，它已經被廣泛應用到了眼科、消化道、心血管、皮膚等多個醫療領域，目前實驗室的相關課題研究以及商業化的產品均處于蓬勃發展的階段。OCT技術基于低相干光干涉原理，其設備核心是一個干涉儀。干涉儀通常有自由空間和光纖兩種形式，由于光纖具有體積小、穩定性高等特點，一般OCT均采用2x2光纖耦合器或者其它變化形式的光纖器件作為干涉儀核心部件。干涉儀包含四個端口，分別對應光源、樣品臂、參考臂和光信號采集設備，這幾個部分加在一起構成了OCT的核心組件。

早期的OCT屬于時域OCT，即在時序空間內對寬帶光信號進行采樣。現在市場上的主流OCT產品均為頻域OCT，即在頻率空間內對光信號進行采樣。頻域OCT又分為兩種形式：其一是采用寬帶光源，用光譜儀作為采集設備；其二是采用掃頻光源，用高速的光電二極管或者平衡探測器作為采集設備。除了光源和光信號采集設備，在其它方面這兩種形式的OCT是類似的。

樣品臂主要功能是將探測光送到被檢測樣品處，并從樣品處收集返回信號。樣品臂的設計主要依賴于被檢測樣品的形式。例如普通離體樣品，對應的樣品臂一般為類似掃描顯微鏡的光學結構；對于活體管腔，樣品臂需要包含類似內窺鏡的掃描探頭；而對于眼底，樣品臂設計就要保證光信號盡可能不受阻礙的穿過瞳孔到達眼底，同時要考慮眼前節的聚焦調節。

OCT的參考臂相對變化較少，主要功能是提供穩定的參考信號，以便和樣品臂返回的信號產生干涉，從而進一步采集成像。參考臂包括兩種形式：一類為自由空間的參考臂，此類參考臂主要構成部分為光學延遲線，一般提供光程調節，以便和樣品臂光程進行匹配；另一類為光纖參考臂，此類參考光束完全在光纖中傳播，受外界影響小，比較穩定，但是無法自由調節光程，一般采用此類參考臂的OCT將光程調節功能放在樣品臂內。自由空間的參考臂相比光纖參考臂體積較大，但是它的優勢主要在于光程方便調節，適應性強，甚至同一個參考臂可以和不同的樣品臂配合組成完整的OCT。無論哪種參考臂，直接反射回來的信號往往遠高于樣品臂返回來的信號強度，為了使兩路信號強度相匹配，一般需要在參考臂部分加入一個衰減器，以適當減弱參考臂信號。另外，考慮到光纖的雙折射等現象，一般需要在OCT光路內加入一個光纖偏振調節裝置，以使兩路信號在偏振方面盡可能匹配，最終獲得優良的信號。所以從廣義上來講，OCT參考臂不僅包括光學延遲線，還應包括光學衰減器和偏振調節器。

目前市場上用于OCT的光學延遲線產品一般是單一功能的，需要自己分別購買或加工光學延遲線、光纖調偏器、可調衰減器進行組裝調試，而且以手動調節為主，只適用于實驗室平臺的搭建，開發速度慢，集成難度大。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于光學相干層析成像的集成參考臂。

本發明的技術方案是：一種用于光學相干層析成像的集成參考臂，包括光纖耦合器、偏振調節器和光學延遲器，所述光纖耦合器的一個端口連接的光纖纏繞在偏振調節器至少一圈后連接到光學延遲器。

優選的，所述光纖纏繞在偏振調節器前、后分別進行固定。

優選的，所述偏振調節器包括調偏電機和調偏搖臂，所述調偏搖臂通過曲柄連接在調偏電機的輸出軸，所述光纖纏繞在調偏搖臂上至少一圈，所述調偏搖臂的兩側設置固定光纖的固定座。