[發(fā)明專利]一種光纖探針及基于擴束長度可調(diào)的可變焦光纖OCT裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011269324.7
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112426128B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬崇軻;高帥
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學技術(shù)學院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 顧思妍;梁瑩

1.一種光纖探針，其特征在于：該光纖探針由單模光纖、有源光纖、填充有熱敏介質(zhì)的空芯玻璃管和漸變折射率光纖依次連接組成；所述光纖探針固定在醫(yī)用注射器內(nèi)實現(xiàn)封裝；

光纖探針作為可變焦光纖OCT裝置的樣品臂，以填充有熱敏介質(zhì)的空芯玻璃管作為擴束結(jié)構(gòu)，通過外界泵浦光產(chǎn)生光熱效應(yīng)，直接或間接作用于填充熱敏介質(zhì)改變其有效折射率，改變光纖探針的有效擴束長度，實現(xiàn)可變焦光纖OCT裝置焦點可調(diào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖探針，其特征在于：所述有源光纖的一端采用紫外凝膠膠合的固定方式與填充有熱敏介質(zhì)的空芯玻璃管連接；所述單模光纖通過熔接機與有源光纖熔接固定。

3.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖探針的基于擴束長度可調(diào)的可變焦光纖OCT裝置，其特征在于：包括寬帶光源、激光光源、耦合器一、參考臂光路結(jié)構(gòu)、樣品臂光路結(jié)構(gòu)以及光譜分析部件；所述寬帶光源用于發(fā)出源光束，源光束被耦合器一分成第一光束和第二光束；所述激光光源用于發(fā)出泵浦光；所述樣品臂光路結(jié)構(gòu)采用光纖探針作為樣品臂；所述第一光束入射參考臂光路結(jié)構(gòu)，所述第二光束與激光光源發(fā)出的泵浦光耦合并入射樣品臂光路結(jié)構(gòu)的光纖探針，實現(xiàn)可變焦光纖OCT裝置焦點可調(diào)；所述光譜分析部件用于接收并分析從參考臂光路結(jié)構(gòu)反射回的第一光束以及從樣品臂光路結(jié)構(gòu)反射回的第二光束；

所述參考臂光路結(jié)構(gòu)包括環(huán)形器一、偏振控制器一、光束準直器、一維步進電機和作為參考臂的反射鏡；所述第一光束通過環(huán)形器一后耦合進光束準直器，并照射在反射鏡上；所述反射鏡固定在一維步進電機上，以調(diào)節(jié)參考臂光路結(jié)構(gòu)的光程；

所述樣品臂光路結(jié)構(gòu)還包括環(huán)形器二、波分復(fù)用器、偏振控制器二和三維步進電機；所述第二光束經(jīng)過環(huán)形器二后再通過波分復(fù)用器與激光光源發(fā)出的泵浦光耦合，并入射光纖探針；所述光纖探針固定在三維步進電機上，以調(diào)節(jié)樣品臂光路結(jié)構(gòu)的光程；

可變焦光纖OCT裝置的焦距Z_w和橫向分辨率D的表達式為：

其中，，λ和w₀分別為有源光纖端面出射光的波長以及模場半徑，n₀和l₀分別為起擴束作用的空芯玻璃管內(nèi)填充的材料的折射率和幾何長度，n_g和l_g分別為漸變折射率光纖的纖芯有效折射率和幾何長度，g為漸變折射率光纖的折射率梯度系數(shù)，n_s為出射光所在空間的折射率系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于擴束長度可調(diào)的可變焦光纖OCT裝置，其特征在于：所述光譜分析部件包括耦合器二、平衡光電探測器、光譜分析儀和控制器；所述平衡光電探測器、光譜分析儀和控制器依次連接；從參考臂光路結(jié)構(gòu)反射回的第一光束以及從樣品臂光路結(jié)構(gòu)反射回的第二光束通過耦合器二耦合并發(fā)生干涉信號，干涉信號通過平衡光電探測器和光譜分析儀記錄后保存于控制器內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于擴束長度可調(diào)的可變焦光纖OCT裝置，其特征在于：所述耦合器一為分光是為8：2的1× 2光纖耦合器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于擴束長度可調(diào)的可變焦光纖OCT裝置，其特征在于：所述耦合器二為分光是為5：5的2× 2光纖耦合器。