[发明专利]光学相干断层扫描接收器

说明书

一种光学相干断层扫描接收器可以包括被布置成紧凑封装件的棱镜、偏振分束器、反射器、透镜和光电检测器阵列。样品束和参考束组合成干涉束并被分成两个。两个所得干涉束然后各自被分成两种偏振态。具有相同偏振态的两对干涉束的光学路径长度相等或几乎相等。

技术领域

本文中披露的实施例涉及用于光学相干断层扫描(OCT)的装置、系统和方法。

背景技术

当前的眼科屈光手术方法，比如白内障手术、角膜内镶嵌术、激光辅助原位角膜磨镶术(LASIK)和屈光性角膜切削术(PRK)，都依赖于眼生物测量数据来开立最佳屈光矫正处方。历史上，眼科手术使用超声波生物测量仪器对眼睛的部分进行成像。在一些情况下，这些生物测量仪器产生眼睛的所谓的A扫描：沿成像轴线(典型地与眼睛的光轴对准)从全部接口发出的声回波信号：与其平行，或只形成小角度。其他仪器产生所谓的B扫描，实质上是将当生物测量仪器的头部或端头沿着扫描线扫描时相继进行的A扫描的集合组装。这条扫描线典型地位于眼睛光轴的外侧。这些超声波A扫描或B扫描然后用于测量和确定生物测量数据，比如眼轴长度、眼睛的前房深度、或角膜曲率半径。

在一些手术中，使用单独的第二角膜曲率计来测量角膜的屈光特性和数据。然后将超声波测量值和屈光数据组合在半经验公式中以便计算要在随后的白内障手术中开立处方和插入的最佳人工晶状体(IOL)的特征。

近年来，基于光学相干断层扫描(OCT)原理的光学成像和生物测量仪器已经迅速取代超声波生物测量仪器。OCT是一种能够实现对人类视网膜、角膜、晶状体或其他眼睛结构的微米级、高分辨率、截面成像的技术。光波从物体或样品反射，并且计算机通过使用关于波在反射时如何变化的信息来产生样品的截面图像或三维体积渲染图像。

可以基于时域处理或傅立叶域处理来执行OCT。后一种途径包括称为扫频源OCT的技术，其中用于照射样品的光学信号的光谱分量被实时地编码。换言之，光源在光学带宽上扫掠(或步进)，其中在这个光学带宽上的若干点对由源信号和反射信号的组合产生的干涉信号进行采样。接收器接收源信号(也称为参考信号或遍历参考臂的信号)和样品信号(从样品反射的信号)，并产生干涉信号。然后将干涉信号(其为参考信号和样品信号组合或相互干涉时的干涉图案)引向检测器。

OCT技术目前已广泛应用于临床实践，目前80％-90％的IOL处方病例使用这样的OCT仪器。除了其他原因，它们的成功是由于成像的非接触性质和比超声生物计更高的精度。

然而，即使有了这些最近的进步，生物测量和成像仪器的功能和性能还需要进一步的大幅度提高和发展。

发明内容

在一个示例中，一种光学相干断层扫描(OCT)接收器接收样品束和参考束，并将所述样品束和所述参考束组合成干涉束。所述OCT接收器包括彼此对准的第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜和所述第二棱镜的两个面接触并且在两者之间具有分束非偏振界面。所述第一棱镜被布置成接收所述样品束或所述参考束中的一个，并且所述第二棱镜被布置成接收所述样品束或所述参考束中的另一个。在所述第一棱镜与所述第二棱镜之间的非偏振接触界面处，所述干涉束产生并被分成第一干涉束和第二干涉束。第一偏振分束器和第二偏振分束器彼此对准。所述第一偏振分束器和所述第二偏振分束器被布置成邻近于所述第一棱镜。所述第一偏振分束器和所述第二偏振分束器被布置成将所述第一干涉束分成第一偏振态和第二偏振态。延迟路径被布置成邻近于所述第二棱镜。所述延迟路径被配置成接收所述第二干涉束。第三偏振分束器和第四偏振分束器被布置成邻近于彼此。所述第三偏振分束器和所述第四偏振分束器被布置成邻近于所述延迟路径。所述第三偏振分束器和所述第四偏振分束器被布置成将所述第二干涉束分成第一偏振态和第二偏振态。光电检测器阵列被配置成接收所述第一干涉束的第一偏振态、所述第一干涉束的第二偏振态、所述第二干涉束的第一偏振态和所述第二干涉束的第二偏振态。

所述OCT接收器还可以包括第一准直透镜，所述第一准直透镜被布置成接收所述样品束或所述参考束中的一个，并且准直所述样品束或所述参考束中的所述一个并将其引向所述第一棱镜；以及第二准直透镜，所述第二准直透镜被布置成接收所述样品束或所述参考束中的另一个，并将所述样品束或所述参考束中的所述另一个引向所述第二棱镜。