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CN113008836A - 一种扫频式全光纤oct光学成像系统 - Google Patents

一种扫频式全光纤oct光学成像系统 Download PDF

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CN113008836A
CN113008836A CN202110422926.XA CN202110422926A CN113008836A CN 113008836 A CN113008836 A CN 113008836A CN 202110422926 A CN202110422926 A CN 202110422926A CN 113008836 A CN113008836 A CN 113008836A
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CN
China
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arm assembly
fiber
frequency
optical imaging
imaging system
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CN202110422926.XA
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English (en)
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王中昆
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Suzhou Microclear Medical Instruments Co ltd
Original Assignee
Suzhou Microclear Medical Instruments Co ltd
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Abstract

本发明涉及光学成像系统领域，具体涉及一种扫频式全光纤OCT光学成像系统。所述扫频式全光纤OCT光学成像系统，包括：光源；第一光纤耦合器；样品臂组件；考臂组件；所述参考臂组件为光纤；第二光纤耦合器；处理系统；所述光源发出的光经第一光纤耦合器分别入射至样品臂组件和参考臂组件，从样品臂组件反射回来的光与参考臂组件透过的光在第二光纤耦合器发生干涉，得到的干涉结果经处理系统处理后得到OCT光学成像。

Description

一种扫频式全光纤OCT光学成像系统
技术领域
本发明涉及光学成像系统领域，具体涉及一种扫频式全光纤OCT光学成像系统。
背景技术
光学相干断层成像技术(optical coherence tomography，OCT)是一种三维断层成像技术，可以探测生物组织中不同深度的反射或者散射信号，具有非接触、高分辨率、高速度的优势。自OCT技术发明以来，已从早期时域OCT发展到最新的频域OCT，其中频域系统又分为谱域OCT，及扫频OCT。在信噪比与成像速度方面的优势使频域OCT得到更加广泛的应用和认可。
参考臂的能量作为OCT背景信号主要成分，高的能量稳定性在后续的图像处理尤其是去背景信号时具有较大的优势。在目前的现有技术中由于参考臂的移动，若需要维持在一个较大的范围内的参考臂能量稳定性，则参考臂的加工和调节精度等级需要很高，不利于生产。同时因为基于该结构的参考臂需要更大的体积来来容纳参考臂的结构，则需要占用更大的空间。
鉴于上述问题，有必要提供一种扫频式全光纤OCT光学成像系统，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扫频式全光纤OCT光学成像系统，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统，包括：
光源；
第一光纤耦合器；所述第一光纤耦合器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口；所述第一端口和光源相连；所述第二端口与第二光纤耦合器相连；所述第三端口和样品臂组件相连；所述第四端口与参考臂组件相连；
样品臂组件；所述样品臂组件包括目镜、透镜以及可移动的棱镜；入射光经可移动的棱镜、透镜、目镜后进入眼部，然后在经过目镜、透镜、可移动的棱镜反射，形成从样品臂组件反射回来的光；
参考臂组件；所述参考臂组件为光纤；
第二光纤耦合器；
处理系统；
所述光源发出的光经第一光纤耦合器分别入射至样品臂组件和参考臂组件，从样品臂组件反射回来的光与参考臂组件透过的光在第二光纤耦合器发生干涉，得到的干涉结果经处理系统处理后得到OCT光学成像。
在一种优选的实施方式中，所述光源为扫频光源。
在一种优选的实施方式中，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括探测系统；所述探测系统连接在第二光纤耦合器的后端，用以探测平衡干涉信号。
在一种优选的实施方式中，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括第三光纤耦合器。
在一种优选的实施方式中，所述第三光纤耦合器设置在第二光纤耦合器的后端。
在一种优选的实施方式中，所述样品臂组件还包括准直镜，所述准直镜设置在可移动的棱镜前端；
入射光经准直镜、可移动的棱镜、透镜、目镜后进入眼部，然后在经过目镜、透镜、可移动的棱镜、准直镜反射，形成从参考臂组件反射回来的光。
在一种优选的实施方式中，所述透镜为单个透镜或者透镜组。
在一种优选的实施方式中，所述参考臂组件还包括保护套。
在一种优选的实施方式中，所述参考臂组件还包括有保护盖，所述保护盖与所述保护套相匹配。
在一种优选的实施方式中，所述可移动的棱镜为角锥棱镜或道威棱镜中的任意一种。
相较于现有技术，本发明中创新性的设计了样品臂组件和参考臂组件，样品臂组件中设计了可移动的棱镜，可以在样品臂阶段进行自行调节光程，参考臂组件采用全光纤设计，省去传统设计中的光学结构和移动结构，如此以来减少参考臂组件的调节，进而减少了OCT光学成像系统的噪音，提高参考臂组件的稳定性，同时缩小参考臂组件的体积，降低了对参考臂组件的加工难度和精度，使得OCT光学成像系统结构紧凑、可靠性高、更易于集成。
附图说明
图1是一个优选的实施方式中的扫频式全光纤OCT光学成像系统的结构示意图。
图2是样品臂组件的光路示意图。
附图标记：1-光源；2-第一光纤耦合器；3-参考臂组件；4-样品臂组件；41-准直镜；42-可移动的棱镜；43-透镜；44-目镜；45-眼部；5-第二光纤耦合器；6-探测系统；7-处理系统。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本发明的技术方案进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1和图2所示，本发明第一个方面揭示了一种扫频式全光纤OCT光学成像系统，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统，包括：
光源1；
所述光源1用以提供系统所需要的激光；
在一种优选的实施方式中，所述光源为扫频光源；更优选为高速的扫频光源。
第一光纤耦合器2；所述第一光纤耦合器2包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口；所述第一端口和光源1相连；所述第二端口与第二光纤耦合器5相连；所述第三端口和样品臂组件4相连；所述第四端口与参考臂组件3相连；
样品臂组件4；所述样品臂组件4包括目镜44、透镜43以及可移动的棱镜42；入射光经可移动的棱镜42、透镜43、目镜44后进入眼部，然后在经过目镜44、透镜43、可移动的棱镜42反射，形成从样品臂组件反射回来的光；
在一种优选的实施方式中，所述样品臂组件4还包括准直镜41，所述准直镜41设置在可移动的棱镜42的前端；
入射光经准直镜41、可移动的棱镜42、透镜43、目镜44后进入眼部，然后在经过目镜44、透镜43、可移动的棱镜42、准直镜41反射，形成从参考臂组件反射回来的光。
所述透镜为单个透镜或者透镜组。
所述可移动的棱镜只要能够实现棱镜的移动即可，可以列举的形式有：设置电机驱动等方式实现棱镜的移动。
在一种优选的实施方式中，所述可移动的棱镜为角锥棱镜或道威棱镜中的任意一种。
对于本发明中，创新性的将调节光程的组件由参考臂组件设置到样品臂组件，避免了调节参考臂组件所带来的噪音，使得参考臂组件更加稳定。
参考臂组件3；所述参考臂组件3为光纤；
对于所述参考臂组件3为全光纤设计，即参考臂组件3全部的组成为光纤，省去传统设计中的光学结构和移动结构，如此以来减少参考臂组件3的调节，进而减少了OCT光学成像系统的噪音，提高参考臂组件3的稳定性，同时缩小参考臂组件3的体积。
在一种优选的实施方式中，所述参考臂组件3还包括保护套。
在一种优选的实施方式中，所述参考臂组件3还包括有保护盖，所述保护盖与所述保护套相匹配。
所述保护套和所述保护盖可以对参考臂组件3起到保护作用。
第二光纤耦合器5；
处理系统7；
所述光源1发出的光经第一光纤耦合器2分别入射至样品臂组件4和参考臂组件3，从样品臂组件4反射回来的光与参考臂组件3透过的光在第二光纤耦合器5发生干涉，得到的干涉结果经处理系统7处理后得到OCT光学成像。
在一种优选的实施方式中，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括探测系统6；所述探测系统6连接在第二光纤耦合器5的后端，用以探测平衡干涉信号。
在一种优选的实施方式中，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括第三光纤耦合器。
在一种优选的实施方式中，所述第三光纤耦合器设置在第二光纤耦合器5的后端。
相较于现有技术，本发明中创新性的设计了参考臂组件，参考臂组件采用全光纤设计，省去传统设计中的光学结构和移动结构，如此以来减少参考臂组件的调节，进而减少了OCT光学成像系统的噪音，提高参考臂组件的稳定性，同时缩小参考臂组件的体积，降低了对参考臂组件的加工难度和精度，使得OCT光学成像系统结构紧凑、可靠性高、更易于集成。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统，包括：
光源；
第一光纤耦合器；所述第一光纤耦合器包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口；所述第一端口和光源相连；所述第二端口与第二光纤耦合器相连；所述第三端口和样品臂组件相连；所述第四端口与参考臂组件相连；
样品臂组件；所述样品臂组件包括目镜、透镜以及可移动的棱镜；入射光经可移动的棱镜、透镜、目镜后进入眼部，然后在经过目镜、透镜、可移动的棱镜反射，形成从样品臂组件反射回来的光；
参考臂组件；所述参考臂组件为光纤；
第二光纤耦合器；
处理系统；
所述光源发出的光经第一光纤耦合器分别入射至样品臂组件和参考臂组件，从样品臂组件反射回来的光与参考臂组件透过的光在第二光纤耦合器发生干涉，得到的干涉结果经处理系统处理后得到OCT光学成像。
2.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述光源为扫频光源。
3.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括探测系统；所述探测系统连接在第二光纤耦合器的后端，用以探测平衡干涉信号。
4.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述扫频式全光纤OCT光学成像系统还包括第三光纤耦合器。
5.如权利要求4所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述第三光纤耦合器设置在第二光纤耦合器的后端。
6.如权利要求5所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述样品臂组件还包括准直镜，所述准直镜设置在可移动的棱镜前端；
入射光经准直镜、可移动的棱镜、透镜、目镜后进入眼部，然后在经过目镜、透镜、可移动的棱镜、准直镜反射，形成从参考臂组件反射回来的光。
7.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述透镜为单个透镜或者透镜组。
8.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述参考臂组件还包括保护套。
9.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述参考臂组件还包括有保护盖，所述保护盖与所述保护套相匹配。
10.如权利要求1所述的扫频式全光纤OCT光学成像系统，其特征在于，所述可移动的棱镜为角锥棱镜或道威棱镜中的任意一种。
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