[发明专利]短相干干涉仪

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量样品的多个轴向间隔区域的短相干干涉仪设备，该样品特别地为眼睛，所述设备具有至少一个测量束路径和一个参考束路径，多个单独的测量束通过所述至少一个测量束路径而入射在样品上，参考辐射通过所述参考束路径而被导引，所述参考束路径与单独的测量束叠加而引起与单独的测量束的干涉，其中单独的测量束在入射到样品上时彼此轴向偏移，偏移量适应于轴向间隔，并且其中该干涉仪设备具有叠加装置，该叠加装置使每个从样品返回的单独的测量束与参考辐射叠加以引起干涉。

此外，本发明涉及用于测量样品的多个轴向间隔区域的短相干干涉仪设备，该样品特别地为眼睛，所述设备具有至少一个测量束路径，多个单独的测量束通过所述至少一个测量束路径而入射在样品上，其中单独的测量束在被入射到样品上时彼此轴向偏移，偏移量适应于轴向间隔，并且其中该干涉仪设备使单独的测量束中的至少两个彼此叠加以引起干涉。

背景技术

例如，从WO 2007/065670 A1已知这样的用于使用光学相干X射线断层术来光学成像的短相干干涉仪设备。所提到的第一类型引起多个测量束中的每一个与分离的参考束的干涉，所提到的第二类型使多个单独的测量束成对地叠加，也被称为所谓的“双束”干涉仪。

光学相干域反射测量术(OCDR)用于检测诸如微型光学部件或生物组织(例如人眼)的样品内部的散射中心的位置和尺寸的目的。对于关于光学相干X射线断层术，特别地，关于光学相干域反射测量术的对应文献的综述，可参考US 2006/0109477 A1。主要源自本申请的发明人的该专利申请也涉及光学相干X射线断层术的基本原理。对于OCDR，已知使用快速扫描参考臂的时域OCDR(TD OCDR)和使用固定参考臂的傅里叶域OCDR(FD OCDR)的变量以及对光谱干涉的分析。在采用宽带光源和基于分光计的检测(光谱域或SD OCDR)的样品以及采用光谱扫描光源和宽带检测器(扫描源或SS OCDR)的样品中，对FD OCDR进行再一次求导。

在测量区域的固定链接和测量分辨率方面，光学相干X射线断层术，特别地，FD OCDR形式的光学相干X射线断层术是有问题的。在现有技术中已知许多这样的出版物，它们涉及在几何学上比希望的分辨率高若干个数量级的区域中测量对象。这样的测量任务的一个实例是测量人眼上的区域，例如，检测眼睛前部(例如角膜)以及视网膜上的结构。

从WO 2007/065670 A1已知在眼睛前部以及在眼底中进行眼睛测量的方法，其以熟练的方式组合多个干涉仪设备，这些干涉仪设备中的每一个都是从分离的参考臂和相关的测量臂构建而成。通过对组成一个装置的这些独立的多个干涉仪设备进行改变调制，可以在眼睛中的各个点处同时进行测量。该出版物描述了用于在组合的干涉仪中，例如关于辐射的偏振或其波长对辐射进行求导的各种方法。

在WO 01/38820 A1中也描述了一种这样的类型的求导，但其仅涉及FD OCDR，即，其需要移动元件来调整参考臂长度。在US 2005/0140981或US 6198540中也可找到使用长度变化的多个参考臂的原理，这两篇美国专利申请中的每一者都涉及OCDR且使用不同长度的多个单独调制的参考束路径。

最后，开始时已引用的US 2006/0109477根本不允许检测样品的多个不同轴向间隔区域，而是涉及最大可能的灵敏度，因此与差分信号分析(即，均衡检测)一起使用3×3个相耦合器。

发明内容

从该现有技术，本发明因此基于提供短相干干涉仪设备的目的，与从所使用的OCDR变量的参数(例如，FD OCDR的光谱分辨率)产生的测量区域所允许的情况相比，该短相干干涉仪设备能够被间隔分开更远，其中可以进一步提供特别高的灵敏度，即，甚至可以检测仅仅微弱地反向散射的样品中的点。

根据本发明，通过上述类型的短相干干涉仪设备实现该目的，所述叠加装置具有多个输出，每一个输出馈送给检测器，其中叠加装置接收用于叠加的相同参考辐射且在每一个输出中输出与参考辐射叠加的多个单独的测量束的混合束，每个混合束包含以不同相位与参考辐射叠加的各个比率的单独的测量束。

本发明由此采用具有仅仅一个参考臂的干涉仪。这不仅导致结构简化的优点。另外，在均衡测量与多个测量臂和一个共用参考臂的组合中实现了高的信号灵敏度，因为防止了在多个强参考信号之间的相互作用。这样的相互作用会导致强的宽范围的伪像。在根据本发明的构思中，至多发生两个弱信号的相互作用，即，来自测量臂的信号的相互作用。避免了两个强参考信号的相互作用。