專利名稱：全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)相干層析成像(Optical Coherence Tomography，以下簡稱OCT)，特別是一種利用正弦相位調(diào)制技術(shù)重建低相干光頻域干涉復(fù)信號(complex interferometric signal)的全深度(full range)探測的頻域光學(xué)相干層析成像(Fourier Domain Optical Coherence Tomography，簡稱FD-OCT)的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光學(xué)相干層析成像(OCT)基于低相干光干涉(Low CoherenceInterferometry，簡稱LCI)原理，能對散射介質(zhì)如生物組織內(nèi)部幾個毫米深度范圍內(nèi)的微小結(jié)構(gòu)進(jìn)行非侵入的實時、在體的層析成像，其深度分辨率可以達(dá)到幾個微米。自從1991年Huang等人第一次提出OCT概念，并將其運用到人眼視網(wǎng)膜和冠狀動脈壁的層析成像以來，OCT技術(shù)得到了廣泛研究和應(yīng)用，如用于眼科、皮膚科的疾病診斷以及癌癥早期診斷等，成為一種在生物成像和醫(yī)學(xué)病理檢測領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用前景的光學(xué)成像技術(shù)。
頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)(FD-OCT)，是一種最近發(fā)展起來的新型OCT系統(tǒng)，相對早先提出的時域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)(Time Domain OpticalCoherence Tomography，簡稱TD-OCT)，具有無需深度方向掃描、成像速度快和探測靈敏度高的優(yōu)勢，更適合生物組織的實時成像。
頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)主要由低相干光源(寬光譜光源)、邁克爾遜干涉儀和光譜儀(核心元件為分光光柵、聚焦透鏡和CCD探測器)三部分組成。FD-OCT基于被測物體內(nèi)各層光反射或背向散射界面的深度對應(yīng)頻域干涉條紋的不同頻率的原理，將低相干光源發(fā)出的寬光譜光經(jīng)邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生的干涉信號送入光譜儀(其中被測物體置于干涉儀的探測臂末端)，利用光譜儀分光特性，獲取干涉信號隨波長(λ)變化的強(qiáng)度分布，然后對其做倒數(shù)變換后得到干涉信號在頻域(ν域，ν＝1/λ)的強(qiáng)度分布，即頻域干涉條紋，對該信號作逆傅立葉變換得到被測物體沿探測光光軸方向的深度分辨的光反射或背向散射率分布，即層析圖。但FD-OCT獲得的層析圖中包含著若干寄生像，限制了FD-OCT的應(yīng)用。這些寄生像分別是直流背景(DC term)，自相干噪聲(autocorrelation term)和復(fù)共軛鏡像(complex conjugated term ormirror image term)。其中，直流背景和自相干噪聲的存在大幅度降低了FD-OCT的信噪比，影響了成像質(zhì)量，而復(fù)共軛鏡像的存在，使FD-OCT無法區(qū)分正負(fù)光程差(探測光路相對參考光路的光程差)，故測量時被測物體只能置于零光程差位置的一側(cè)，導(dǎo)致有效深度探測范圍減少了一半。
為了消除FD-OCT重建的層析圖中存在的復(fù)共軛鏡像、自相干噪聲和直流背景這些寄生像成分，A.F.Fercher等人將步進(jìn)相移技術(shù)(phase shifting)引入到FD-OCT中通過重建低相干光頻域干涉信號的復(fù)振幅，消除了以上寄生像，實現(xiàn)了全深度探測的FD-OCT(參見在先技術(shù)[1]，A.F.Fercher，R.Leitgeb，C.K.Hitzenberger，H.Sattmann and M.Wojtkowski，“Complex SpectralInterferometry OCT”，Proc.SPIE，Vol 3654，173-178，1999；M.Wojtkowski，A.Kowalczyk，R.Leitgeb and A.F.Fercher，“Full range complex spectral opticalcoherence tomography technique in eye imaging”，Optics Letters，Vol.27，No.16，1415-1417，2002)。然而，步進(jìn)相移算法要求每步相移準(zhǔn)確地為一個常量，如五步相移法要求每步相移為π/2。由于FD-OCT采用的是寬光譜光源，對于不同波長，通過改變參考臂的光程引入的步進(jìn)相移量會發(fā)生變化，即相移量依賴于波長，不再是一個恒定的常量，這會帶來測量誤差。同時，外界的微小擾動也會引起步進(jìn)相移的誤差，因此該系統(tǒng)抗干擾能力比較差。Joseph A.Izatt等人提出了一種基于N×N(N≥3)光纖耦合器的方法(參見在先技術(shù)[2]，M.V.Sarunic，M.A.Choma，Changhuei Yang，J.A.Izatt，“Instantaneouscomplex conjugated resolved spectral domain and swept-source OCT using 3×3fiber couplers”，Optics Express，Vol.13，No.3，957-967，2005)。雖然可以實現(xiàn)瞬時或同時相移，對環(huán)境振動不敏感，但由于光纖耦合器的分束比對環(huán)境溫度變化敏感，導(dǎo)致相移量會隨溫度變化產(chǎn)生飄移，而且該系統(tǒng)需要兩個以上的探測器，需要保證所有探測器采集信號的同步性，系統(tǒng)復(fù)雜。
由以上分析看出，目前還沒有一種具有抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，與光源波長無關(guān)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，而且又能夠?qū)崿F(xiàn)全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述在先技術(shù)的不足，提供一種全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法及其系統(tǒng)，本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像，又具有抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，與光源波長無關(guān)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的特點。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法，它是通過一正弦相位調(diào)制裝置帶動邁克爾遜干涉儀參考臂中的參考反射鏡作正弦振動，生成一個隨時間變化的正弦相位調(diào)制的低相干光頻域干涉信號，然后對其作傅立葉變換，濾出其頻譜的一倍頻和二倍頻頻譜，經(jīng)計算得到低相干光頻域干涉復(fù)信號的實部和虛部，將實部和虛部組合得到低相干光頻域按波長分布的干涉復(fù)信號，然后對該干涉復(fù)信號進(jìn)行倒數(shù)變換，得到按波長倒數(shù)分布的干涉復(fù)信號，再對該干涉復(fù)信號作逆傅立葉變換，獲得被測物體層析圖。
本發(fā)明全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法的特點是將正弦相位調(diào)制技術(shù)用于全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法，利用正弦相位調(diào)制技術(shù)重建低相干光頻域干涉復(fù)信號，以消除FD-OCT成像中存在的復(fù)共軛鏡像、直流背景和自相干噪聲三種寄生像，提高系統(tǒng)信噪比，實現(xiàn)全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像。
正弦相位調(diào)制技術(shù)是一種抗干擾能力強(qiáng)，調(diào)制簡單的相位調(diào)制技術(shù)，常用于物體表面形貌和微位移測量的激光干涉儀中(見在先技術(shù)[3]，OsamiSasaki and Hirokazu Okazaki，“Sinusoidal phase modulating interferometry forsurface profile measurement”，Applied Optics，Vol.25，No.18，3137-3140，1986)。
本發(fā)明全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像方法的具體步驟如下
①通過正弦相位調(diào)制裝置帶動邁克爾遜干涉儀參考臂中的參考反射鏡作正弦振動，引入一個調(diào)制頻率為fc的正弦相位調(diào)制，如(1)式所示Z(t)＝αcos(2πfct+θ)， (1)其中α為振幅，θ為初始相位，fc為調(diào)制頻率。
光譜儀記錄的對應(yīng)寬光譜光源每個波長的干涉信號，如(2)式所示G(λ)=Grr(λ)+ΣnGnn(λ)]]>+2Re{Σn≠mGnm(λ)exp[-j2π1λ(zn-zm)]}]]>(2)+2Re{ΣnGnr(λ)exp[-j2π1λ(zn-zr)]},]]>其中G代表光譜密度函數(shù)，Re代表取復(fù)數(shù)的實部，zn代表被測樣品第n層反射或散射界面的光程，zr代表參考反射鏡位置的光程。
(2)式中前兩項分別為參考反射鏡的反射光的自譜密度函數(shù)和被測樣品內(nèi)各層深度處反射或背向散射光的自譜密度函數(shù)疊加項，第三項為被測樣品內(nèi)不同深度處反射或背向散射光的互譜密度函數(shù)疊加項，第四項為參考反射鏡反射光和被測樣品內(nèi)各層深度處反射或背向散射光的互譜密度函數(shù)疊加項。
生成一個隨時間變化的正弦相位調(diào)制干涉信號，如(3)式所示G(λ,t)=G0+2Re{ΣnGnr(λ)exp[-j2π1λ[(zn-zr)+2Z(t)]]},---(3)]]>其中G0=Grr(λ)+ΣnGnm(λ)+2Re{Σn≠mGnm(λ)exp[-j2π1λ(zn-zm)]},]]>不受參考反射鏡振動的調(diào)制，為一個不隨時間變化的直流分量。然后對其做傅立葉變換得到(4)式， (4)2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]×[Σm=-∞∞(-1)mA2m-1σ[ω-(2m-1)ωc]],]]>其中Am＝Jm(d)exp(jmθ)，Jm是m階貝塞爾函數(shù)，σ是狄拉克函數(shù)，d=4πaλ,]]>ω＝2πf，ωc＝2πfc。
從其頻譜中取出一倍頻F(fc)和二倍頻F(2fc)頻譜，通過(5)式計算得到干涉復(fù)信號的實部和虛部，2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]=-Re{F(ωc)}/J1(d)cos(θ),]]>2ΣnGnr(λ)cos[2π1λ(zn-zr)]=-Re{F(2ωc)}/J2(d)cos(2θ),]]>(5)其中sin項對應(yīng)干涉復(fù)信號的虛部，cos項對應(yīng)干涉復(fù)信號的實部。d，θ為事先確定量，或由F(ωc)和F(3ωc)求得(見在先技術(shù)[3])。將實部、虛部組合得到干涉信號的復(fù)振幅如(6)式所示。其中fc的取值由正弦相位調(diào)制頻率決定，與光源波長無關(guān)。
G^(λ)=2ΣnGnr(λ)cos[2π1λ(zn-zr)]-j2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]]]>=2ΣnGnr(λ)exp{-j[2π1λ(zn-zr)]},]]>(6)②對步驟①所得的按波長(λ)分布的干涉復(fù)信號(6)，做倒數(shù)變換，轉(zhuǎn)換成按波長倒數(shù)(ν，ν＝1/λ)分布的干涉復(fù)信號，如(7)式所示G^(ν)=2ΣnGnr(ν)exp{-j[2πν(zn-zr)]},---(7)]]>其中ν=1λ.]]>③對步驟②得到的按波長倒數(shù)(ν，ν＝1/λ)分布的干涉復(fù)信號作逆傅立葉變換得到被測物體的層析圖如(8)式所示 其中Гnr為一階互相關(guān)函數(shù)，其包含著被測物體的沿探測光光軸方向的深度分辨的光反射或背向散射信息，即層析圖。
本發(fā)明方法與不采用正弦相位調(diào)制，直接對(2)式作逆傅立葉變換得到的層析圖(9)式相比，消除了FD-OCT成像中存在的復(fù)共軛鏡像(I2)、直流背景(I0)和自相干噪聲(I1)三種寄生像，提高了信噪比，實現(xiàn)了全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像。
=Γrr(z)+ΣnΓnn(z)+Σn≠mΓnm[z+(zn-zm)]+Σn≠mΓnm[z-(zn-zm)]]]>+ΣnΓnr[z+(zn-zr)]+ΣnΓnr[z-(zn-zr)]]]>=I0+I1+I2+ΣnΓnr[z-(zn-zr)],]]>(9)其中I0=Γrr(z)+ΣnΓnm(z)]]>為直流背景分量，I1=Σn≠mΓnm[z+(zn-zm)]+Σn≠mΓnm[z-(zn-zm)]]]>為自相干噪聲分量，I2=ΣnΓnr[z+(zn-zr)]]]>為復(fù)共軛鏡像分量。
實施上述方法的全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，包括低相干光源，在該低相干光源的照明方向上順次放置準(zhǔn)直擴(kuò)束器、邁克爾遜干涉儀，該邁克爾遜干涉儀的分光器將入射光分為探測臂光路和參考臂光路，參考臂光路的末端為參考反射鏡，探測臂光路的末端為被測樣品，被測樣品放置在一個三維精密平移臺上；邁克爾遜干涉儀輸出端連接一光譜儀，該光譜儀通過圖像采集卡和計算機(jī)連接，該系統(tǒng)的特點是所述的參考反射鏡連接一正弦相位調(diào)制裝置，該正弦相位調(diào)制裝置驅(qū)動所述的參考反射鏡作正弦振動。
所述的正弦相位調(diào)制裝置由正弦函數(shù)電信號發(fā)生器和固定在所述的參考反射鏡上的壓電陶瓷驅(qū)動器組成，所述的正弦函數(shù)電信號發(fā)生器發(fā)出的時間正弦函數(shù)驅(qū)動電信號通過壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動所述的參考反射鏡作正弦振動。
所述的低相干光源為寬光譜光源，其光譜典型半寬度為幾十個nm到幾百個nm，如發(fā)光二極管(LED)或超輻射發(fā)光二極管(SLD)或飛秒激光器等。
所述的準(zhǔn)直擴(kuò)束器由物鏡和若干透鏡組成。
所述的邁克遜干涉儀，其特征在于具有兩個接近等光程的干涉光路，一路為參考臂光路，另一路為探測臂光路。它可以是體光學(xué)系統(tǒng)，如由分光棱鏡分光構(gòu)成參考臂和探測臂兩路光路；也可以是光纖光學(xué)系統(tǒng)，如由2×2光纖耦合器的兩個輸出光纖光路分別作為參考臂和探測臂光路。
所述的光譜儀由分光光柵，聚焦透鏡和光電探測器陣列組成。
所述的光電探測器陣列是CCD或光電二極管陣列或其他具有光電信號轉(zhuǎn)換功能的探測器陣列。
所述的三維精密平移臺，可以沿三個相互垂直方向作微米級精度的平移。
該系統(tǒng)的工作情況如下低相干光源發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直擴(kuò)束器準(zhǔn)直擴(kuò)束后，在邁克爾遜干涉儀中被分成兩束，一束光經(jīng)參考臂入射到參考反射鏡表面，另外一束光經(jīng)探測臂入射到被測樣品內(nèi)，從參考反射鏡表面反射回來的光和從被測樣品內(nèi)不同深度處反射或背向散射回來的光被收集并沿參考臂和探測臂返回，在邁克遜干涉儀中匯合發(fā)生干涉，再送入光譜儀分光并記錄，經(jīng)圖像采集卡數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到被測樣品沿探測光光軸方向的層析圖。通過三維精密平移臺對被測樣品沿與探測光光軸方向垂直的平面做橫向掃描，得到被測樣品的二維或三維層析圖。其中正弦相位調(diào)制裝置與邁克爾遜干涉儀參考臂中的參考反射鏡相連，該裝置在一個正弦變化的電信號驅(qū)動下，帶動參考反射鏡作正弦振動，在光譜儀采集的干涉信號中引入正弦相位調(diào)制。
本發(fā)明的技術(shù)效果是與在先技術(shù)1相比，本發(fā)明由于采用正弦相位調(diào)制技術(shù)，通過對正弦相位調(diào)制的頻域干涉信號作傅立葉變換，取出其一倍頻和二倍頻的頻譜信息重建低相干光的頻域干涉復(fù)信號，對環(huán)境噪聲不敏感，故抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，而且一倍頻和二倍頻的取值由正弦相位調(diào)制頻率決定，不隨波長變化而改變，故對光源波長無關(guān)。
與在先技術(shù)2相比，本發(fā)明只需一個探測器，避免了多探測器的同步性校準(zhǔn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。


圖1為本發(fā)明全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的體光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)實施例——體光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，本發(fā)明全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，包括低相干光源1，在該低相干光源1的照明方向上順次放置準(zhǔn)直擴(kuò)束器2、邁克爾遜干涉儀3，該邁克爾遜干涉儀3的分光器31將入射光分為探測臂光路34和參考臂光路32，參考臂光路的末端為參考反射鏡33，探測臂光路的末端為被測樣品35，被測樣品35放置在一個三維精密平移臺(圖中未示)上；邁克爾遜干涉儀3輸出端連接一光譜儀5，該光譜儀5通過圖像采集卡6和計算機(jī)7連接，其特征在于所述的參考反射鏡33連接一正弦相位調(diào)制裝置4，所述的正弦相位調(diào)制裝置4由正弦函數(shù)電信號發(fā)生器和固定在所述的參考反射鏡33上的壓電陶瓷驅(qū)動器組成，所述的正弦函數(shù)電信號發(fā)生器發(fā)出的時間正弦函數(shù)驅(qū)動電信號通過壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動所述的參考反射鏡33作正弦振動。
低相干光源1發(fā)出的寬光譜光經(jīng)準(zhǔn)直擴(kuò)束器2準(zhǔn)直擴(kuò)束后，在邁克爾遜干涉儀3中被分光棱鏡31分成兩束，一束經(jīng)參考臂光路32入射到一個參考反射鏡33表面，另一束經(jīng)探測臂光路34入射到放置在三維精密平移臺上的被測樣品35內(nèi)，從參考反射鏡33表面反射回來的光和從被測樣品35內(nèi)不同深度處反射或背向散射回來的光被收集并沿參考臂光路32和探測臂光路34返回，在邁克遜干涉儀3中31處匯合發(fā)生干涉，再送入光譜儀5被光柵51分光，經(jīng)會聚透鏡52，成像在CCD探測器53，轉(zhuǎn)換成電信號后，經(jīng)圖像采集卡6數(shù)模轉(zhuǎn)換送入計算機(jī)7進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到被測樣品35沿探測光光軸方向的層析圖。通過三維精密平移臺(圖中未示)對被測樣品35沿與探測光光軸方向垂直的平面做橫向掃描，得到被測樣品35的二維或三維層析圖。其中正弦相位調(diào)制裝置4與邁克爾遜干涉儀參考臂中的參考反射鏡33相連，該裝置在正弦變化電信號的驅(qū)動下，帶動參考反射鏡作正弦振動，在光譜儀采集的干涉信號中引入正弦相位調(diào)制。
所述的參考反射鏡33作如下正弦振動Z(t)＝αcos(2πfct+θ)，(10)其中α為振幅，θ為初始相位，fc為調(diào)制頻率。
所述的CCD探測器53記錄的信號為G(λ,t)=G0+2Re{ΣnGnr(λ)exp[-j2π1λ[(zn-zr)+2Z(t)]]},---(11)]]>其中G代表光譜密度函數(shù)，Re代表取復(fù)數(shù)的實部，zn代表被測樣品第n層反射或散射界面的光程，zr代表參考反射鏡位置的光程。而G0=Grr(λ)+ΣnGnm(λ)+2Re{Σn≠mGnm(λ)exp[-j2π1λ(zn-zm)]},]]>為一個不隨時間變化的直流分量。
對(11)式作傅立葉變換，得到F(ω)=G0σ(ω)+2ΣnGnr(λ)cos[2π1λ(zn-zr)]×[Σm=-∞∞(-1)mA2mσ(ω-2mωc)]]]>2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]×[Σm=-∞∞(-1)mA2m-1σ[ω-(2m-1)ωc]],]]>(12)其中Am＝Jm(d)exp(jmθ)，Jm是m階貝塞爾函數(shù)，σ是狄拉克函數(shù)，d=4πaλ,]]>ω＝2πf，ωc＝2πfc。由(12)式，可推得2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]=-Re{F(ωc)}/J1(d)cos(θ),]]>2ΣnGnr(λ)cos[2π1λ(zn-zr)]=-Re{F(2ωc)}/J2(d)cos(2θ),]]>(13)其中sin項對應(yīng)干涉復(fù)信號的虛部，cos項對應(yīng)干涉復(fù)信號的實部。d，θ為事先確定量，或由F(ωc)和F(3ωc)求得(見在先技術(shù)[3])。
由(13)式中的兩項組合，可得到復(fù)信號
G^(λ)=2ΣnGnr(λ)cos[2π1λ(zn-zr)]-j2ΣnGnr(λ)sin[2π1λ(zn-zr)]]]>=2ΣnGnr(λ)exp{-j[2π1λ(zn-zr)]},]]>(14)對(14)做倒數(shù)變換，得到頻域(ν域，ν＝1/λ)的復(fù)信號G^(ν)=2ΣnGnr(ν)exp{-j[2πν(zn-zr)]},---(15)]]>對(15)式作逆傅立葉變換，得到被測物體的層析圖 其中Гnr為一階互相關(guān)函數(shù)，包含著被測物體的沿探測光光軸方向的深度分辨的光反射或背向散射信息，即層析圖。通過三維精密平移臺帶動被測物體作橫向掃描，重復(fù)以上計算過程即可得到被測物體的二維或三維層析圖。
權(quán)利要求
1.一種全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法，其特征在于通過正弦相位調(diào)制裝置帶動邁克爾遜干涉儀參考臂中的參考反射鏡作正弦振動，生成一個隨時間變化的正弦相位調(diào)制的低相干光頻域干涉信號，然后對其作傅立葉變換，取出其頻譜的一倍頻和二倍頻頻譜，計算得到低相干光頻域干涉復(fù)信號的實部和虛部，將實部和虛部組合得到低相干光頻域按波長分布的干涉復(fù)信號，然后對該干涉復(fù)信號進(jìn)行倒數(shù)變換，得到按波長倒數(shù)分布的干涉復(fù)信號，再對該干涉復(fù)信號作逆傅立葉變換得到被測物體層析圖。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，包括低相干光源(1)，在該低相干光源(1)的照明方向上順次放置準(zhǔn)直擴(kuò)束器(2)、邁克爾遜干涉儀(3)，該邁克爾遜干涉儀(3)的分光器(31)將入射光分為探測光路(34)和參考光路(32)，參考光路的末端為參考反射鏡(33)，探測光路的末端為被測樣品(35)，被測樣品(35)放置在一個三維精密平移臺上；邁克爾遜干涉儀(3)輸出端連接一光譜儀(5)，該光譜儀(5)通過圖像采集卡(6)和計算機(jī)(7)連接，其特征在于所述的參考反射鏡(33)連接一正弦相位調(diào)制裝置(4)，該正弦相位調(diào)制裝置(4)驅(qū)動所述的參考反射鏡(33)作正弦振動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于所述的正弦相位調(diào)制裝置(4)由正弦函數(shù)電信號發(fā)生器和固定在所述的參考反射鏡(33)上的壓電陶瓷驅(qū)動器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于所述的低相干光源為寬光譜光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于所述的邁克遜干涉儀，是體光學(xué)系統(tǒng)，或由2×2光纖耦合器組成的光纖光學(xué)系統(tǒng)。
全文摘要
一種全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的方法及其系統(tǒng)，方法是利用正弦相位調(diào)制方法重建低相干光頻域干涉信號的復(fù)振幅量，然后對該復(fù)振幅信號作逆傅立葉變換得到被測物體的層析圖，以消除頻域光學(xué)相干層析成像中存在的復(fù)共軛鏡像、直流背景和自相干噪聲三種寄生像，達(dá)到擴(kuò)大頻域光學(xué)相干層析成像的成像深度為原來的2倍，實現(xiàn)全深度探測的頻域光學(xué)相干層析成像的目的。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，對光源波長無關(guān)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
文檔編號A61B5/00GK1877305SQ200610028629
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者步鵬, 王向朝 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所