光源及应用该光源的光学同调断层扫描系统技术方案

技术编号:18561745 阅读:51 留言:0更新日期:2018-07-31 23:39
本发明专利技术提供一种用于光学同调断层扫描成像的光源,该光源包括:光发生器,用于产生第一光束,该第一光束具有连续光谱,光谱范围为600~1500nm;光滤波器,设置于所述第一光束的传播路径,对该第一光束进行滤波。本发明专利技术所提供的光源可以提供更高的光强强度且频宽可调。本发明专利技术进一步提供一种应用该光源的光学同调断层扫描系统。

Light source and optical coherence tomography system using the light source

The present invention provides a light source for optical homology tomography. The light source comprises an optical generator for generating a first beam with a continuous spectrum of 600 to 1500nm spectrum; an optical filter is set on the propagation path of the first beam and filters the first beam. The light source provided by the invention can provide higher light intensity and adjustable frequency bandwidth. The invention further provides an optical coherence tomography system using the light source.

【技术实现步骤摘要】
光源及应用该光源的光学同调断层扫描系统
本专利技术涉及一种光源,尤其涉及一种适用于光学同调断层扫描成像的光源。
技术介绍
光学同调断层扫描术(OpticalCoherenceTomography,OCT)已经是现今各种领域上被广泛发展的断层影像技术,包含临床医学、生命科学研究、材料科学研究与制造生产等。如此多用途乃是因为光学同调断层扫描术结合了许多独特的特性,包括非侵入式、非破坏式以及能处理静止与动态活体内部影像检测,其解析能力普遍可达微米级。光学同调断层扫描的基础理论是低相干光的干涉。在这种技术中,光学设备包括一个干涉仪和低相干的宽带光源,扫描机制、信号侦测与处理。光线被分成两束,分别称为参考光和样品光,然后又将这两束光合并以产生干涉图样。光学同调断层扫描系统中,光源频宽决定了系统纵向解析力,光源的强度能提高系统的信噪比。请参见式(1),其中Δlc为同调长度,表纵向解析力,λ为中心波长,Δλ为光源频宽从式(1)可以看出OCT的纵向解析力与所使用光源的频谱分布有直接的关系,使用频宽越宽的光源,系统的解析力就越高,反之亦然。现有技术中OCT所使用的光源大都是在近红外600~1300nm的宽频光源,如超高亮度二极管、宽频激光、光子晶体光纤光源(PCF)等。然而这些光源均存在光强不够及频宽被固定的问题。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种用于光学同调断层扫描系统的具有较高光强且频宽可调的光源。一种光源,用于光学同调断层扫描成像,包括:光发生器,用于产生第一光束,该第一光束具有连续光谱,光谱范围为600~1500nm;光滤波器,设置于所述第一光束的传播路径,对该第一光束进行滤波。如上述光源,其中,所述光发生器为白光LED、钨丝灯或冷阴极灯管。如上述光源,其中,所述光滤波器为一滤光片组,包括多个具有不同中心波长、不同半高宽的滤光片。如上述光源,其中,所述滤光片为多峰滤光片,包括至少两个通带,可以同时获得包括至少两个波段的光波。如上述光源,其中,所述多峰滤光片包括第一通带与第二通带,其中第一通带的中心波长为650nm,第二通带的中心波长为950nm。如上述光源,其中,所述光滤波器进一步包括一第一机械装置,用于切换所述多个滤光片的位置。一种光学同调断层扫描系统,包括:光源、干涉仪模块、信号处理模块;所述干涉仪模块用于获取样品臂和参考臂的返回光的干涉信号;所述信号处理模块接收所述干涉信号,并对该干涉信号进行处理以获得观测样品的影像信息。如上述光学同调断层扫描系统,其中,所述光源包括一第一机械装置,该第一机械装置在所述信号处理模块发出的控制命令的作用下快速切换该多个滤光片的位置。如上述光学同调断层扫描系统,其中,所述信号处理模块控制所述第一机械装置随时间快速切换该多个滤光片的位置,使滤波后的光束的中心波长随时间依次递增或递减。如上述光学同调断层扫描系统,其中,所述信号处理模块控制所述第一机械装置随时间快速切换该多个滤光片的位置,使滤波后的光束的中心波长不变,半高宽随时间依次递增或递减。相较于现有技术,本专利技术提供的光源具有以下有益效果:第一,所述光发生器的可选种类多,可以选用具有更高光强强度的发光体,进而有效地提高光学同调断层扫描系统的信噪比;第二,所述光发生器与光滤波器相互配合,可以获得不同中心波长的光波,以减少生物组织对光的吸收;第三,所述光发生器与光滤波器相互配合,可以获得不同半高宽的光波,以调整光学同调断层系统的纵向分辨率。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的光源的结构示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的光源的光谱图。图3为本专利技术第二实施例提供的光源的结构示意图。图4为本专利技术第三实施例提供的光源的结构示意图。图5为本专利技术第四实施例提供的光源的结构示意图。图6为本专利技术第四实施例提供的多峰光源的光谱图。图7为本专利技术第五实施例提供的光学同调断层扫描系统结构示意图。主要元件符号说明光学同调断层扫描系统10光源100、100a、100b光发生器110光滤波器120、120a、120b窄带滤光片122第一机械装置124a、124b干涉仪模块130信号处理模块140多峰光源200多峰光滤波器220多峰窄带滤光片222具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图1,本专利技术第一实施例提供一种光源100,用于光学同调断层扫描成像。所述光源100包括:光发生器110以及光滤波器120。所述光发生器110用于产生第一光束,所述光滤波器120设置于所述第一光束的传播路径,用于对该第一光束进行滤波。所述光发生器110的结构不限,其光谱范围可以为600~1500nm。本实施例中所述光发生器110为一连续光谱光源,相应地,该光发生器110发出的第一光束的光谱为连续光谱。所述光发生器110的具体种类不限,例如可以为白光LED、钨丝灯、冷阴极灯管等。相较于目前光学同调断层扫描系统中常用的发光二极管光源,上述光发生器110可以产生更高光强强度的光束,进而提高光学同调断层扫描系统的信噪比。所述光滤波器120设置于该光发生器110发出的第一光束的传播路径,对该第一光束进行滤波。所述光滤波器120可以为窄带滤光片(narrowbandpassfilter,NBPF)组。该滤光片组包括多个具有不同中心波长、不同半高宽的窄带滤光片122。该光滤波器120可以根据实际需求选取不同中心波长、不同半高宽的宽窄带滤光片122相互搭配,以得到不同频宽的低相干的宽带光源。例如,可以根据光学同调断层系统测量位置的不同,选取不同中心波长的宽窄带滤光片122,以获得不同中心波长的光波,尽量减少生物组织对光的吸收。以及,可以选取相同中心波长但不同半高宽的窄带滤光片122,以获得相同中心波长不同半高宽的光波,进而调整光学同调断层系统的纵向分辨率。请参见图2,图中λ为光滤波器120所选取的窄带滤光片122的中心波长,λ的取值范围可以为600nm~1500nm,本实施例中λ取值为800nm,波长低于600nm的光波段容易被黑色素(Melanin)和血红素(Hemoglobin)吸收,而高于1300nm的波段则会被生物组织中的水分子吸收。Δλ为窄带滤光片122的半高宽,取值范围可以为10nm~500nm,本实施例中Δλ取值为200nm。请参见图3,本专利技术第二实施例提供一种光源100a,用于光学同调断层扫描成像。所述光源100a包括:光发生器110、光滤波器120a。本专利技术第二实施例提供的光源100a与本专利技术第一实施例提供的光源100结构基本相同,其区别在于,该光源100a中光滤波器120a进一步包括一第一机械装置124a,用于切换该滤光片组所包含的多个窄带滤光片122的位置。具体地,所述多个窄带滤光片122并排设置,所述第一机械装置124a可以控制该多个窄带滤光片122中的某一个设置在所述第一光束的传播路径上。本实施例中,所述多个窄带滤光片122共面设置,且固定于所述第一机械装置124a上。所述第一机械装置124a可以推拉使该多个窄带滤光片122中的某一个设置于所述第一光束的传播路径上。请参见图4,本专利技术第三实施例提供一种光源100b,用于光学同调断层扫描成像。所述光源100b包括:光发生器110、光滤波器120b。本专利技术第三实施例提供的光源10本文档来自技高网...
光源及应用该光源的光学同调断层扫描系统

【技术保护点】
1.一种光源,用于光学同调断层扫描成像,其特征在于,包括:光发生器,其用于产生第一光束,该第一光束具有连续光谱,光谱范围为600~1500nm;光滤波器,其设置于所述第一光束的传播路径,对该第一光束进行滤波。

【技术特征摘要】
1.一种光源,用于光学同调断层扫描成像,其特征在于,包括:光发生器,其用于产生第一光束,该第一光束具有连续光谱,光谱范围为600~1500nm;光滤波器,其设置于所述第一光束的传播路径,对该第一光束进行滤波。2.如权利要求1所述的光源,其特征在于,所述光发生器为白光LED、钨丝灯或冷阴极灯管。3.如权利要求1所述的光源,其特征在于,所述光滤波器为一滤光片组,包括多个具有不同中心波长、不同半高宽的滤光片。4.如权利要求3所述的光源,其特征在于,所述滤光片为多峰滤光片,包括至少两个通带以同时获得包括至少两个波段的光波。5.如权利要求4所述的光源,其特征在于,所述多峰滤光片包括第一通带与第二通带,其中第一通带的中心波长为650nm,第二通带的中心波长为950nm。6.如权利要求3所述的光源,其特征在于,所述光滤波器进一步包括一第一机械装置,用于切换所述多个滤光片的位置。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:林君鸿魏朝沧刘贺强
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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