[发明专利]一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法

权利要求书

1.一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，用于导管偏振敏感光学相干层析成像系统，其特征在于，包括如下步骤：

1)设定导管偏振敏感光学相干层析成像系统的输入光的偏振态为E_in；将系统中在H和V路上的参考光设定为等光强；对在偏振分集处测量到的电信号进行色散补偿、插值傅里叶变换，再进行图像分割；将样品深度位置处和选定的参考面位置处的琼斯矩阵分别转换为穆勒矩阵；将样品深度位置处的穆勒矩阵乘以选定的参考面位置处的穆勒矩阵的逆矩阵得到样品的测量穆勒矩阵；

2)通过矩阵分解消除消偏和双衰减效应；

3)将测量穆勒矩阵M(z_ref,z)通过计算得到在极坐标下的相位延迟量R；

4)对极坐标下的相位延迟量进行坐标插值变换由极坐标转换成笛卡尔坐标，最终得出导管偏振敏感光学相干层析成像系统样品的双折射图像。

2.根据权利要求1所述的对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，其特征在于，步骤1)所述的偏振态E_in表示为：

其中H_in1是输入偏振态一在H通道的光强，H_in2是输入偏振态二在H通道的光强，V_in1是输入偏振态一在V通道的光强，V_in2是输入偏振光二在V通道的光强，这里输入偏振态一和二在H路和V路是等光强的，是输入光在H和V路上两个偏振态的相位差。

3.根据权利要求1所述的对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，其特征在于，步骤1)所述的系统中在H和V路上设定为等光强的参考光表示为：

其中H_ref和V_ref分别是参考光在H通道和V通道上的正交分量，ψ是参考光在H和V路上偏振态的相位差。

4.根据权利要求1所述的对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，其特征在于，步骤1)所述的将样品深度位置处和选定的参考面位置处的琼斯矩阵分别转换为穆勒矩阵的转换方法包括：

琼斯矩阵表示为：

其中，a，b，c，d是琼斯矩阵的任意四个元素，

琼斯矩阵和穆勒矩阵的转换关系为：

其中表示Kronecker积，U表示变换矩阵：

根据琼斯矩阵和穆勒矩阵的转换关系，将样品深度位置处的琼斯矩阵Q(z)和选定的参考面位置处的琼斯矩阵Q(z_ref)分别转换为穆勒矩阵

设M_ST是样品往返矩阵，M_in，M_out表示系统光路的穆勒矩阵，在偏振分集处测量到的样品参考面位置处的穆勒矩阵S(z_ref)，表示为：

在偏振分集处测量到的样品z位置处的穆勒矩阵S(z)，表示为：

将S(z_ref)和S(z)做运算得到样品在z处的测量矩阵M(z_ref,z)：

。

5.根据权利要求1所述的对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，其特征在于，步骤2)所述的通过矩阵分解消除消偏和双衰减效应，包括：

对4*4的穆勒矩阵M进行分解：

M＝M_ΔM_RM_D (11)

其中M_Δ为消偏矩阵，M_R为双折射矩阵，M_D为双衰减矩阵，本方法的最终目的是要消除穆勒矩阵中的消偏和双衰减效应，进而得到双折射矩阵M_R；

将测量矩阵M(z_ref,z)进行矩阵分解，消除消偏和双衰减效应得到只包含双折射的穆勒矩阵：

其中M^R(z_ref,z),和是只包含双折射成分的穆勒矩阵，此时为酉矩阵，M^R(z_ref,z)与为相似矩阵。

6.根据权利要求1所述的对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，其特征在于，步骤3)所述的极坐标下的相位延迟量R是通过下式得到：

式中，是探测到样品在z位置处的只包含双折射成分的穆勒矩阵，tr是矩阵的迹。