[发明专利]多波长光声成像方法、驱动系统及实验装置

权利要求书

1.一种多波长光声成像方法，其特征在于，所述方法包括：

采用单一波长的脉冲激光源激发光声信号；

采用一或多个不同波长的连续激光源加热成像目标，以使激发的所述光声信号不同程度的增强，以实现多波长光声成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光声信号表示为：

p₀(λ_i)＝Γ₀η_thμ_a(λ_i)F_pulse,i＝1,2,3...,；

其中，λ_i是激光源波长，η_th是从光学吸收到热量的转换常数，μ_a(λ_i)是波长λ_i处的光学吸收系数，F_pulse是假定为恒定的脉冲光学通量，Γ₀是与局部温度相关的格鲁奈森参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增强后的所述光声信号表示为：

其中，公式中的非线性效应项表示加热后所述格鲁奈森参数的增强部分；b是从加热到所述格鲁奈森参数变化的吸收热能的系数，τ_th是样品的热扩散率，F_CW是连续激光源的光通量，Δt是连续激光源照射的持续时间。

4.一种多波长光声成像驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括：脉冲激光器、及多个连续激光器；

其中，所述脉冲激光器包括双模激光驱动器与激光二极管，所述脉冲激光器用于提供脉冲激光源以激发光声信号；所述连续激光器用于提供多个不同波长的连续激光源以加热成像目标。

5.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述双模激光驱动器包括：运算放大器、晶体管、及瞬态电压抑制器；

所述运算放大器包括：用于输入触发信号第一信号输入端、耦接有电阻的第二信号输入端、及与所述晶体管之间耦接有可调电阻的信号输出端；

所述瞬态电压抑制器用于保护激光二极管以免受正向瞬态高电压和反向偏置电压的破坏。

6.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述脉冲激光器为单一波长，各所述连续激光器的波长不同。

7.一种多波长光声成像实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：如权利要求4至7所述中任意一项所述的多波长光声成像驱动系统、PC端、超声换能器、脉冲发生器接收器、示波器、步进电机、及函数发生器；

所述PC端，用于以特定顺序驱动脉冲激光源与连续激光源；

所述超声换能器，用于接收所述多波长光声成像系统激发的光声信号；

所述脉冲发生器接收器，用于进一步放大所述光声信号；

所述示波器，用于收集并放大所述光声信号并将其传输至所述PC端，以供所述PC端控制所述步进电机移动激光源。

8.根据权利要求7所述的实验装置，其特征在于，所述驱动脉冲激光源与连续激光源的特定顺序为：脉冲激光源-连续激光源-脉冲激光源。

9.根据权利要求8所述的实验装置，其特征在于，所述特定顺序中第二个所述脉冲激光源由所述多波长光声成像驱动系统中的连续激光二极管驱动器的下降沿触发，以激发第二个所述光声信号。