[发明专利]飞秒激光实时动态定位聚焦系统及方法

权利要求书

1.飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，包括：

激光发射单元，用于发射飞秒脉冲激光光束；

激光振镜扫描单元，所述激光振镜扫描单元设置在所述激光发射单元的光路中，用于对所述激光发射单元发射的飞秒脉冲激光光束进行位置调整，并实时动态采集眼组织的位置信息；

聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述激光发射单元的输出光路中，用于将经所述激光振镜扫描单元进行位置调整后的飞秒脉冲激光光束聚焦照射于眼组织；

成像单元，用于实时动态采集全眼的三维图像信息，所述成像单元包括依次设置的扫频光源和扫频源光学相干断层扫描成像系统，还包括依次设置的宽带光源和谱域光学相干断层扫描成像系统，所述扫频光源发出的相干激光光束依次传输至所述扫频源光学相干断层扫描成像系统、所述激光振镜扫描单元和眼睛，以深度扫描采集全眼的三维图像信息；所述宽带光源发出的相干激光光束依次传输至所述谱域光学相干断层扫描成像系统、所述激光振镜扫描单元和眼睛，以采集全眼的高分辨率三维图像信息，所述成像单元还包括高速相机，所述扫频源光学相干断层扫描成像系统和所述谱域光学相干断层扫描成像系统发出的相干激光光束均通过所述高速相机传输至所述激光振镜扫描单元；所述扫频源光学相干断层扫描成像系统和所述谱域光学相干断层扫描成像系统并非单独进行工作，两者构建一对相互协调工作的结构，相互配合而实现所述成像单元的高分辨率、高精度三维成像；

数据分析处理模块，所述数据分析处理模块可通信地连接于所述激光振镜扫描单元和所述成像单元，用于基于所述激光振镜扫描单元采集得到的眼组织的位置信息确定眼组织的实时位置，并用于处理所述扫频源光学相干断层扫描成像系统深度扫描采集得到的三维图像信息和所述谱域光学相干断层扫描成像系统实时采集的全眼的高分辨率的三维图像信息，以输出全眼三维图像信息；以及

控制单元，所述控制单元连接于所述数据分析处理模块，所述控制单元根据所述数据分析处理模块确定的眼组织的实时位置和全眼的三维图像信息，发出控制指令至所述激光发射单元、所述激光振镜扫描单元以及所述聚焦组件，以实时控制和调节飞秒脉冲激光光束定位和聚焦于眼组织的位置。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述激光发射单元包括飞秒激光器和设置于所述飞秒激光器的光路中的布拉格光栅，所述飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光光束经所述布拉格光栅展宽和压缩处理后，依次传输至所述激光振镜扫描单元和所述聚焦组件。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述扫频源光学相干断层扫描成像系统的成像深度范围为7～10mm，所述谱域光学相干断层扫描成像系统的成像分辨率范围为5～7μm。

4.根据权利要求1所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述激光振镜扫描单元包括XYZ轴三向振镜和XYZ轴三向反射镜，所述成像单元发出的相干激光光束和所述激光发射单元发射的飞秒脉冲激光光束经所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜进行位置调节后，通过所述聚焦组件聚焦于眼睛。

5.根据权利要求4所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述XYZ轴三向振镜包括X轴振镜、Y轴振镜以及Z轴振镜，所述XYZ轴三向反射镜包括X轴反射镜、Y轴反射镜以及Z轴反射镜，所述成像单元发出的第一相干激光光束经所述X轴振镜对水平横截面位置调节后，通过所述X轴反射镜扫描输出第二相干激光光束，所述第二相干激光光束经所述Y轴振镜对Y轴水平纵面位置调节后，通过所述Y轴反射镜扫描输出第三相干激光光束，所述第三相干激光光束经所述Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后，通过所述Z轴反射镜扫描输出第四相干激光光束，所述第四相干激光光束通过所述聚焦组件聚焦于眼睛，实时扫描采集全眼的三维图像信息。

6.根据权利要求1至5中任一所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述聚焦组件包括沿所述激光发射单元的输出光路依次设置的分光镜、激光光强调节件、扩束器以及聚焦透镜。

7.根据权利要求6所述的飞秒激光实时动态定位聚焦系统，其特征在于，所述激光光强调节件为偏振片或半波片或两者的组合。