[实用新型]一种用于OCT平衡探测的透射式快速光学扫描延迟线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于OCT平衡探测的透射式快速光学扫描延迟线。

背景技术

光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，简称OCT)是近年发展起来的层析成像技术，能对生物活体内部的组织结构与生理功能进行非接触、无损伤、高分辨率成像。因而在生物医学领域获得广泛应用。平衡探测OCT系统可有效抑制系统的共模噪声，提高系统信噪比和动态范围，对于提高OCT系统的成像质量有重要意义。

快速扫描光学延迟线(Rapid Scanning Optical Delay Line，简称RSOD)能实现群延迟和相延迟分离控制的目标，同时具有调节色散的功能。因而用在OCT系统可实现参考臂和样品臂的色散匹配；用于时域OCT系统同时可实现纵向扫描和相位调制，用在谱域OCT系统可实现无色散相移消除自相关噪声。目前的RSOD系统多是基于反射时设计的，用反射式的RSOD做OCT系统的参考臂，一方面RSOD返回的光反射到出射光源会影响光的稳定性，另一方面由于扫描振镜的温度热效应和运动洄滞引入的高频噪声，以及扫描过程光耦合效率不均匀造成的光强变化等原因引入的系统噪声也会影响OCT系统的成像质量，降低系统的信噪比，而平衡探测OCT系统可有效抑制系统的共模噪声，弥补反射式RSOD的缺陷。

但目前基于反射式设计的快速扫描光学延迟线用于平衡探测OCT系统需要额外的光环行器，如图1所示，其中光纤环行器143用来改变参考臂返回光的方向，参考臂由反射式双通RSOD14组成，双通RSOD14由入射准直镜15、衍射光栅16、傅立叶透镜17、扫描振镜19以及双通反射镜142组成。光环行器的使用一方面增加了成本；另一方面光电产业的原因造成某些波段(如适合视网膜成像的800nm附近的波段)光纤型光环行器的欠缺更是增加了系统设计的困难。透射式RSOD用于平衡探测OCT系统可解决这一困难。基于透射式RSOD的平衡探测OCT系统设计见于专利“Optical imaging device”，J.A.Izatt et al.Patent No.U.S.6,564,089，May 13，2003。该专利提到两种透射式RSOD的设计方案，一种用分光棱镜实现RSOD返回光束方向的偏转，如图2所示，图中143为透射式RSOD，145为入射准直镜，144为接收准直镜，分束镜146用来实现光束的偏转。该透射式RSOD，光束两次通过色散元件光栅，单通的扫描设计导致入射光束和出射光束在垂直光学平台方向存在纵向偏移，其偏移距离与入射光束打在透镜的位置有关，不利出射光束接收准直镜的安放和调节；另一方面，各色光的出射方向存在偏移，光强耦合效率低。另一种方案与反射式双通RSOD的设计类似，如图3所示，不同的是双通反射镜142的镜面方向不再与入射光的方向垂直，而是存在一个偏角，因而光束经过光栅16四次衍射后不再原路返回到入射准直镜145，接收反射镜220的位置和方向与双通反射镜142的方向以及透射式RSOD143的扫描范围有密切关系，给RSOD的设计和调试带来困难。

Carla C.Rosa等提出和制作过一种单通透射式RSOD(“Fast scanningtransmissive delay line for optical coherence tomography”，Carla C.Rosa，JohnRpgers，Adrian Gh.Podoleanu.Optics Letters，Vol.30，No.24，Page 3263～3265，Dec.15，2005)，采用平面反射镜100和反射镜101消除振镜扫描造成的光束出射位置的偏移，如图4所示。但这种单通透射式RSOD103的设计结构复杂，并且振镜的扫描范围受到限制。

发明内容

为了克服现有技术中反射式双通RSOD用于OCT系统的不足和其应用于平衡探测OCT系统遇到的实际困难；以及现有透射式RSOD设计存在出射光束偏移、扫描范围受限、安装调试复杂等不足，本实用新型的目的在于提供一种用于OCT平衡探测的透射式快速光学扫描延迟线。