[发明专利]物体内断面变形量测量系统

说明书

本发明公开了一种物体内断面变形量测量系统，光源部用于发出相干宽带光，准直调节部用于将光源部发出的光准直并将调节后的光引导入射到干涉部，干涉部用于将光分成照射到被测物的一路光和照射到参考面的一路光，并将由被测物返回的反射光和由参考面返回的反射光汇合而发生干涉；分光聚焦部用于将干涉部出射的干涉光分光形成光谱并聚焦，采集记录部用于采集并记录干涉光光谱，数据处理部用于根据采集记录部记录的干涉光光谱计算出被测物内断面沿深度方向的变形量。本发明物体内断面变形量测量系统基于光学相干层析成像及测量原理，实现了测量物体内断面沿深度方向的变形量。

技术领域

本发明涉及光学应用技术领域，特别是涉及一种物体内断面变形量测量系统。

背景技术

光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography，OCT)是一种20世纪90年代逐步发展的新型光学断层成像技术。OCT基于低相干光干涉原理，通过扫描对材料的内部进行层析测量。OCT主要由低相干光源、迈克尔逊干涉仪以及光电探测器组成，具有非接触，高分辨，无辐射，高灵敏度的特点，在临床检查，工业测量有着广泛的应用。

鉴于此，设计一种基于光学相干层析成像技术的实现测量物体内断面变形量的光学测量系统，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种物体内断面变形量测量系统，实现了测量物体内断面沿深度方向的变形量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种物体内断面变形量测量系统，包括光源部、准直调节部、干涉部、参考面、分光聚焦部、采集记录部和数据处理部；

所述光源部用于发出相干宽带光，所述准直调节部用于将所述光源部发出的光准直并将调节后的光引导入射到所述干涉部，所述干涉部用于将光分成照射到被测物的一路光和照射到所述参考面的一路光，并将由被测物返回的反射光和由所述参考面返回的反射光汇合而发生干涉；

所述分光聚焦部用于将所述干涉部出射的干涉光分光形成光谱并聚焦，所述采集记录部用于采集并记录干涉光光谱，所述数据处理部用于根据所述采集记录部记录的干涉光光谱计算出被测物内断面沿深度方向的变形量。

优选的，所述准直调节部包括透镜和/或柱面镜。

优选的，在所述干涉部和所述分光聚焦部之间光路上设置有用于将所述干涉部出射的干涉光准直的光学元件。

优选的，所述分光聚焦部包括衍射光栅和聚焦透镜组，所述衍射光栅用于将所述干涉部出射的干涉光分光形成光谱，所述聚焦透镜组用于将干涉光光谱汇聚到所述采集记录部。

优选的，所述聚焦透镜组的焦距大于135mm。

优选的，所述聚焦透镜组的焦距大于135mm且小于260mm。

优选的，所述光源部发出的相干光为近红外波段光。

优选的，所述数据处理部具体用于：

按照以下公式描述所述采集记录部记录的干涉光光谱：

其中，I表示光强度，k＝2π/λ表示波数，λ表示波长，M表示被测物内参与干涉的断面数量，φ_j0表示参考面与第j个断面干涉时的初始相位，Λ_j表示参考面与第j个断面之间的光程差，I_R表示参考面的反射光强度，I_j表示第j个断面的反射光强度，DC表示直流分量，AC表示自相干分量；直流分量DC和自相干分量AC分别以以下公式描述：

其中，I₀表示参考面的反射光强度；