[实用新型]基于移动光栅空间载频的谱域OCT全量程成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学相干层析成像（OCT）技术，尤其涉及一种基于移动光栅空间载频谱域OCT全量程成像系统。 

背景技术

光学相干层析成像（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种非侵入、非接触的成像技术，作为一种全新的、发展迅速的成像技术，具有高分辨、无损、实时成像等一系列优点。而谱域OCT（Spectral domain OCT，SD-OCT）系统作为第二代OCT技术，相比于第一代OCT技术（Time domain OCT，TD-OCT），在成像速度、信噪比和灵敏度等方面具有明显优势。目前SD-OCT系统存在的最大问题是由实函数傅里叶变换产生的复共轭项导致的镜像。在实际应用中，为了避免镜像和实际图像的混淆，一般把待测样品放置在零光程差位置的一侧，而零光程附近往往是灵敏度最高的区域，因此消除镜像，使成像深度加倍，实现全范围成像，一直都是SD-OCT研究的热点。 

人们提出了各种方法来构建复数形式的干涉光谱信号以消除共轭项。最早得到复干涉光谱信号的方法是基于相移干涉术（Phase Shifting Interferometry，PSI）理论。M.Wojtkowski基于PSI方法，最早在SD-OCT系统中实现五步移项，通过计算得到干涉光谱的振幅和相位信息，从而获得复干涉光谱。而目前SD-OCT系统中消除复共轭镜像最常用的方法是由Y.Yasuno提出的线性B-M方法。线性B-M方法可以认为是传统移项法的扩展，具有更高效的数据处理速度，同时能够抑制由色散移项误差导致的噪声。但是在线性B-M方法中相邻A-scan之间引入了移项量π/2，如果横向扫描范围较大的话就会累计一个较大的光程差。由于SD-OCT系统的灵敏度随着成像深度的增加而减小，因此这个累计的光程差会导致最后的图像沿着横向扫描方向信噪比下降。 

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于移动光栅空间载频谱域OCT全量程成像系统。 

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：基于移动光栅空间载频的谱域OCT全量程成像系统，主要包括宽带光源，2x2宽带光纤耦合器，1x2宽带光纤耦合器，样品臂，参考臂，探测臂；样品臂包括第一准直透镜，X-Y扫描振镜，第一会聚透镜，样品；参考臂包括第二准直透镜，第一光栅，第二会聚透镜，第三会聚透镜，第二光栅，第三准直透镜，步进电机；探测臂包括第四准直透镜，第三光栅，第四会聚透镜，高速线阵CCD； 

所述的宽带光源与2x2宽带光纤耦合器的一个输入端相连，2x2宽带光纤耦合器的一个输出端和第一准直透镜相连，X-Y扫描振镜位于第一准直透镜的出射光路上，第一会聚透镜位于X-Y扫描振镜的反射光路上，X-Y扫描振镜位于第一会聚透镜的前焦面，样品位于第一会聚透镜的后焦面；2x2宽带光纤耦合器的另一个输出端和第二准直透镜相连；第一光栅固定在步进电机上，位于第二准直透镜的出射光路中，第二会聚透镜位于第一光栅的反射光路上，第三会聚透镜位于第二会聚透镜的出射光路，第三会聚透镜的前焦面和第二会聚透镜的后焦面重合，第二光栅位于第三会聚透镜的出射光路上，第三准直透镜位于第二光栅的反射光路上；1x2宽带光纤耦合器的一个输入端和2x2宽带光纤耦合器的另一个输入端相连，1x2宽带光纤耦合器的另一个输入端和第三准直透镜相连，1x2宽带光纤耦合器的输出端和第四准直透镜相连；第三光栅位于第四准直透镜的出射光路上，第四会聚透镜位于第三光栅的出射光路上，高速线阵CCD位于第四会聚透镜的后焦面上。 

与背景技术相比，本实用新型具有的有益效果是： 

1、相比于一般的OCT系统，本实用新型用一块可以沿光栅面平移的光栅取代了参考臂中的平面镜，能够很方便的引入消镜像所需的相速度延迟，通过简单的滤波处理就能得到无镜像的全范围OCT图像，使成像深度加倍； 

2、相比于一般的线性B-M方法，本实用新型在引入消镜像所需的相速度延迟的同时，没有引入任何群速度延迟。在线性B-M方法中，相邻A-Scan之间引入了移项量π/2，如果横向扫描范围较大的话就会累计一个较大的光程差。由于谱域OCT（SD-OCT）系统的灵敏度随着成像深度的增加而减小，因此这个累计的光程差会导致最后的图像沿着横向扫描方向信噪比下降。本方法在消除镜像的同时，不会因为灵敏度的关系导致信噪比下降，所以成像质量不会下降。 

附图说明

图1是本实用新型的谱域光学相干层析成像系统示意图；