[发明专利]基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统

权利要求书

1.基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：包括低相干宽带光源、光纤起偏器、光纤耦合分路器、光开关、第一光纤反射镜、光纤偏振控制器、第二光纤反射镜、准直镜、1/4波片、三维扫描振镜、聚焦物镜、待测样品、光谱仪和计算机数据采集设备，所述低相干宽带光源通过光纤起偏器连接光纤耦合分路器，所述光纤耦合分路器分别连接光开关、准直镜和光谱仪，所述光开关分别连接第一光纤反射镜和通过光纤偏振控制器连接第二光纤反射镜，所述准直镜依次通过1/4波片、三维扫描振镜和聚焦物镜连接待测样品，所述光谱仪连接计算机数据采集设备。

2.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述光开关采用1分2路光开关或者多分多路光开关。

3.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述低相干宽带光源配套线阵CCD探测器或者宽带扫频低相干光源配套光电探测器或者光电平衡探测器。

4.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述低相干宽带光源的带宽范围为几十纳米到几百纳米。

5.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述低相干宽带采用光源发光二极管、超辐射发光二极管、扫频宽带光源或飞秒激光器或超连续谱光源。

6.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述光谱仪是迈克尔逊干涉仪或者是马赫曾德干涉仪。

7.根据权利要求1所述的基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述光纤偏振控制器可采用波片，所述第一光纤反射镜和第二光纤反射镜均是准直镜加上平面反射镜。

8.基于光开关的单光谱仪偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：其工作流程为：(1)宽带低相干光源发出的光经过起偏器后成为线偏振光耦合进迈克尔逊干涉仪并且分成参考光路和样品光；

(2)参考光经过一个1分2光开关将参考光分成两路，其中一路经过一个光纤偏振控制器和光纤反射镜返回后光的偏振方向与入射光相比转过90°；

(3)另一路经过光纤反射镜反射原路返回，经过调整使得两路参考光与样品光的光程相等，微小差异可以很容易通过软件进行光程补偿，样品光经过一个光纤偏振控制器使得入射到样品的光为圆偏振光，光经过样品内部反射之后携带样品的偏振信息再次经过光纤偏振控制器变成椭圆偏振光耦合进迈克尔逊干涉仪与两路参考光发生干涉；

(4)两路参考光与样品光干涉后分别带有样品水平和垂直方向的偏振信息，通过控制光开光进行光通道选择控制水平和垂直方向偏振信息的分开探测分别记为I_H和I_V，光谱仪将记录的干涉光谱信号通过视频采集卡采集后送入计算机进行数据处理，将两路信号进行变换到K空间、插值、减直流后进行傅里叶逆变换得到每一路信号的强度信息和相位信息，分别记为A_H(z)、φ_H,A_V(z)、φ_V，经过计算得到被测样品的强度图、相位延迟图和快轴方向图，

R(z)=AH2(z)+AV2(z)]]>

δ(z)=arctan[AV(z)AH(z)]]]> 1

θ(z)=π-[φV(z)-φH(z)]2.]]> 2