[发明专利]一种光谱分量的对准可调整光谱仪

说明书

本申请属于医疗器械技术领域，一种光谱分量的对准可调整光谱仪，包括依次连接的光接口、第一半透半反镜、第一振镜、第二振镜、光学缩束系统、第二半透半反镜、狭缝、全息凹面光栅、第一图像采集器，还包括与所述第二半透半反镜连接的第二图像采集器，以及分别与第一图像采集器、第二图像采集器、第一振镜、第二振镜、光学所述系统连接的计算机及显示系统。本申请的光谱分量的对准可调整光谱仪通过可调偏转的光学元件实现光刻调偏转，实现两级分光，改进光与探测器的传感器阵列的对准，实现抗环境振动干扰、高执行速率与高成像分辨率的目标区域成像，提高成像系统的精确性。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种光谱分量的对准可调整光谱仪。

背景技术

谱域光学相干断层扫描系统(SD-OCT)通过把带宽光源的光分成参考光与图像光并且使从目标返回的图像光与从参考镜返回的参考光干涉来对目标区域成像，干涉或图像光被光谱分解而且被投射或透射到探测器中的传感器阵列的传感器。通过对传感器感测到的干涉光的光谱成分进行傅立叶变换，SD-OCT在特定x、y横向位置处基本上同时对同一z深度范围处的目标成像。为了实现探测器的潜能，光谱仪的光谱分解元件把分解后的光谱投射或透射到到10-20微米宽的像素线上。而这些10-20微米宽的像素线的小尺寸对图像光束的对准提出了严峻的挑战。

光谱仪可以利用可调或可移动的光学元件在组装过程中进行微调，以便实现横向对准的所需精度。这些可调元件光谱仪还可以在其定期维护过程中的校正性调整。但是，一旦光谱仪处于工作当中，可调元件就可能失准，因此常常需要测试与复位，增加了停机时间和不便。

发明内容

基于此，本发明提供一种光谱分量的对准可调整光谱仪，通过可调偏转的光学元件实现光可调偏转，改进光与传感器阵列的对准，实现抗环境振动干扰、高执行速率与高成像分辨率的目标区域成像，提高成像系统的精确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光谱分量的对准可调整光谱仪，包括依次连接的光接口、第一半透半反镜、第一振镜、第二振镜、光学缩束系统、第二半透半反镜、狭缝、全息凹面光栅、第一图像采集器，还包括与所述第二半透半反镜连接的第二图像采集器，以及分别与第一图像采集器、第二图像采集器、第一振镜、第二振镜、光学所述系统连接的计算机及显示系统。

优选的，所述光接口包括第一接口和第二接口。

优选的，所述第一接口为光纤接口，所述光纤接口和所述第一半透半反镜之间设置准直透镜，待测光束自所述光纤接口入射后经所述准直透镜，并经所述第一半透半反镜透射后传至所述第一振镜。

优选的，所述第二接口为自由光接口，所述待测光束自所述自由光接口入射后经所述第一半透半反经反射后传至所述第一振镜。

优选的，所述第一振镜和所述第二振镜对称设置，所述待测光束经所述第一振镜反射后传至所述第二振镜，所述第一振镜和所述第二振镜分别在所述计算机及显示系统的控制下协同绕光轴转动，所述第一振镜的转动轴线与光轴共面且与光轴成90度夹角，所述第二振镜的转动轴线与光轴共面且与光轴成45度夹角，且所述第一振镜的转动轴线与所述第二振镜的转动轴线相互垂直。

优选的，所述光学缩束系统包括平凸透镜、平移执行机构和平凹透镜，所述平凸透镜和所述平凹透镜光轴同轴，所述平凹透镜设置在所述平移执行机构上，所述平移执行机构沿着光轴前后移动。

优选的，所述第二半透半反镜将待测光束位置信息反射到所述第二图像采集器上，所述第二图像采集器用于收集包含待测光束位置信息的由所述第二半透半反镜反射的光，并将光谱信号转换为电信号上传至计算机及显示系统。

优选的，所述第一图像采集器的物理尺寸大于所述全息凹面光栅衍射后在平直的像面位置处光谱透射宽度，用于收集经过位置实时校准并通过所述狭缝的待测光束入射到所述全息凹面光栅衍射后的光谱信号，并将所述光谱信号转换为电信号上传至所述计算机及显示系统。