[發明專利]光學相干層析系統

在審

• 申請號: 202111211605.1
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113940631A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 安其昌;劉欣悅;李洪文;張景旭;王建立;陳濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B3/12
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明

本發明提供一種光學相干層析系統，包括頻域光學相干層析裝置和自適應光學裝置，頻域光學相干層析裝置的參考臂的數量為N，探測臂的數量與參考臂的數量相匹配；自適應光學裝置掃描待測物后所輸出的光信號通過耦合器耦合至頻域光學相干層析裝置的探測臂，光信號經微透鏡陣列分為N路測量信號，N路測量信號分別進入相應的探測臂；N路測量信號分別與參考臂中的N路參考信號進行干涉，形成的N路干涉信號傳送至N個陣列波導光柵進行分光，分光后的干涉信號入射至光電探測器進行成像。光學相干層析系統能夠擴大測量的動態范圍，能夠實現大通量數據掃描測量、傳輸,并且本發明提供的光學相干層析系統還能夠實現對特定偏振狀態待測物的掃描測量。

技術領域

本發明屬于光學成像和自適應光學技術領域，具體涉及一種光學相干層析系統。

背景技術

手術間計算機輔助快速診斷對于臨床實踐具有重要的意義。利用相干層析系統得到的光學斷層圖像的組織特征，以確定診斷要識別的目標。光學相干層析技術與常規影像手段相比具有獨特優勢，其影像效果接近病理，同時具有無創無輻射、活體實時觀測、高分辨率(16微米)、組織內深度成像、3D影像數據等優點。在過去十幾年里，光子集成鏈路(photonic integrated circuits,PIC)在更多的應用領域得到更加廣泛的應用，從電信/數據收發器到傳感器等。硅光子學已經發展成為一種通用技術。當前，以“云計算”、“物聯網”和“大數據”為代表的5G新技術的出現，使得對高速率、低功耗的數據處理與傳輸技術的需求更為迫切。首先，光以其特有的速度、帶寬和低功耗優勢在網絡傳輸中已經居于主導，并且也開始應用于近距離的機柜間、芯片間、甚至芯片內的互聯。這些互聯相關的需求大大促進了光子集成的迅速發展。

光子集成的迅速發展所能夠傳輸的數據量也遠遠大于原始方式的數據量，傳輸的數據量與最后結果的準確度息息相關，因此急需一種大通量的光學相干層析系統，不僅能夠進行準確測量還能夠采集、傳輸大通量數據。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，本發明提供一種光學相干層析系統。

本發明提供的光學相干層析系統，包括頻域光學相干層析裝置、自適應光學裝置、耦合器和光接收裝置，頻域光學相干層析裝置的參考臂的數量為N，探測臂的數量與參考臂的數量相匹配；其中，N≥2。

測量臂中的測量光束進入自適應光學裝置，測量光束掃描待測物后所輸出的光信號通過耦合器耦合至頻域光學相干層析裝置的探測臂，光信號經微透鏡陣列分為N路測量信號，N路測量信號分別進入相應的探測臂；N路測量信號分別與參考臂中的N路參考信號進行干涉，形成的N路干涉信號傳送至N個陣列波導光柵進行分光，分光后的干涉信號入射至光電探測器進行成像。

進一步地，探測臂包括依次連接的探頭、模分復用器件和單模光纖。

進一步地，模分復用器件為光子燈籠。

進一步地，探頭為多模光纖，多模光纖的數量為M，光子燈籠的數量與多模光纖的數量相匹配，多模光纖一端作為探頭進行探測，另一端與光子燈籠的一端相連接，光子燈籠的另一端與單模光纖連接，單模光纖與耦合器相連接；其中，M≥2。

進一步地，對光子燈籠的少模端出射的光信號和單模光纖出射的光信號進行標校。

進一步地，還包括起偏器或偏振片，單模光纖出射的光信號進入起偏器或偏振片進行偏振調制。

進一步地，還包括保偏光纖，起偏器或偏振片出射的光信號進入保偏光纖。

進一步地，參考臂包括光子燈籠和衰減片，光子燈籠出射的參考信號經衰減片進行衰減。

進一步地，光電探測器為與陣列波導光柵數量相匹配的點型光電探測器。

進一步地，還包括透鏡，陣列波導光柵進行分光，分光后的干涉信號經透鏡會聚后傳送至光電探測器進行成像。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：