[發明專利]一種基于光纖延時的并行多尺度光聲顯微成像方法

在審

• 申請號: 202010533612.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111855582A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 宋賢林;魏劍霜;王玉皞;宋玲芳
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 李楠

1.一種基于光纖延時的并行多尺度光聲顯微成像方法，其特征在于包括下列步驟：

S1：一脈沖激光器射出激光，通過兩個立方體將激光束分成三路激光束，這三束激光束分別耦合進長度和芯徑為L₁,r₁、L₂,r₂、L₃,r₃的光纖；

S2：通過兩個立方體將從三根光纖出來的具有一定時間間隔的光脈沖合成一路，最后通過物鏡聚焦，這三個光脈沖依次聚焦在樣品上，產生大小不一樣的光斑；

S3：進行二維光柵掃描獲取三維數據，對每張B型圖中三個脈沖激發的光聲信號進行分割，獲得對應每個分辨率下的數據集，進行圖像重建。

2.根據權利要求1所述的一種基于光纖延時的并行多尺度光聲顯微成像方法，其特征在于S1中相鄰兩根光纖的長度應根據光聲顯微系統的軸向分辨率來確定。

3.根據權利要求1所述一種基于光纖延時的并行多尺度光聲顯微成像方法，其特征在于S2光纖延時的三根光纖的芯徑的選擇決定了橫向分辨率。

4.根據權利要求1所述所述一種基于光纖延時的并行多尺度光聲顯微成像方法，其特征在于S3的分割是指在相鄰兩根光纖的長度滿足S1中條件時，從兩根光纖出來的兩個光脈沖在時間上間隔足夠大，激光的光聲信號相隔足夠遠，反映在B型圖上為信號彼此不重疊、間隔分布，因此在B型圖上兩個光聲信號之間確定一個位置即可分割。

5.一種用于執行權利要求1所述方法的系統，其特征在于包括：

激光模塊、延時模塊、采集模塊、調焦模塊、控制模塊；

所述激光模塊，用于產生激光束，并將所述激光束聚焦，包括泵浦激光器(1)、物鏡(28)；

所述延時模塊，用于將一個激光脈沖分成三個具有一定時間間隔的激光脈沖，包括第一光纖(22)、第二光纖(23)、第三光纖(24)、第一聚光透鏡(16)、第二聚光透鏡(17)、第三聚光透鏡(18)、第四聚光透鏡(19)、第五聚光透鏡(20)、第六聚光透鏡(21)、第一分光鏡(12)、第二分光鏡(13)、第三分光鏡(14)、第四分光鏡(15)；

所述采集模塊，用于傳導所述激光模塊生成的聚焦后的激光束到樣品上，并采集在樣品上產生的光聲信號，包括超聲探頭、信號放大器(4)和信號采集卡(3)；

所述調焦模塊，用于調整所述超聲探頭與所述樣品的間距，包括三維掃描器(11)；

所述控制模塊與所述激光模塊、采集模塊和調焦模塊電連接。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于所述泵浦激光器(1)發出激光束后經過延時模塊，再經由所述物鏡(28)入射到樣品(8)上。

7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于所述第一光纖(22)、第二光纖(23)、第三光纖(24)作用是將一個激光脈沖分成三個具有一定時間間隔的激光脈沖，同時，這三個光脈沖被物鏡聚焦得到的光斑大小不同。

8.根據權利要求5所述的系統，其特征在于所述超聲探頭包括超聲換能器(7)和聲光耦合棱鏡(5)，所述聲光耦合棱鏡的數值孔徑為0.5。

9.根據權利要求5所述的系統，其特征在于所述采集模塊中還包括水槽(6)，所述水槽設置在所述超聲探頭和所述物鏡(28)之間。