本发明专利技术涉及一种利用干涉仪（１０）和探测器（３０）来进行光学相干断层摄影的系统以及相应的方法，其中该干涉仪（１０）具有分束器（１３）、第一反射器（１１）和反射器（１２），该反射器（１２）距分束器（１３）的光学距离（Ｉ）可以以速度（ｖ）变化，并且探测器（３０）用于获取由要检测的样本（１）反射的光。为了降低尽可能可靠获取干涉图案所需的时间，将对干涉仪（１０）中耦合的或由干涉仪（１０）输出的光（１４或４）的强度利用调制频率（ｆ↓［Ｍ］）来调制，该调制频率（ｆ↓［Ｍ］）不等于多普勒频率（ｆ↓［Ｄ］），其中多普勒频率（ｆ↓［Ｄ］）通过反射器（１２）和分束器（１３）之间光学距离（Ｉ）的改变速度（ｖ）与耦合光（１４）的平均波长（λ↓［０］）的比例的两倍给出：ｆ↓［Ｍ］≠ｆ↓［Ｄ］＝２ｖ／λ↓［０］。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请涉及一种根据权利要求l和ll的前序部分的、用于光学相 干断层摄影的系统以及相应的方法。光学相干断层摄影(OCT)是在其内部测量散光样本的方法。由于 其散光特性，生物组织尤其适于通过OCT来诊断检查。由于光强度相 对较小的OCT就足够，并且所应用的光的波长大多数在近红外线范围 (750nm至1350 nm)内，与离子化的X光诊断相反，OCT对于生物组织 无辐射负担。因而，其对于医学尤其重要并且几乎可与超声波诊断相 提并论。代替声波，在OCT中应用具有极短相千长度的宽带光。在样取。典型地，利用0CT可达到比利用超声波高1至2个数量级的分辨率， 然而可达到的测量深度明显更小。由于散光，所获取的横截面图像仅 达到组织中的若干毫米深度。目前，OCT最重要的应用领域是在眼科 学、皮肤病学以及肿瘤诊断中。然而，也存在一些非医学应用，例如 在材料检验中。由W.Y.Oh等在OPTICS EXPRESS第14巻第19(2006)8675-8684号中已知一类系统，其中由氣弧灯》文射的光在迈克耳逊干涉^f义中耦合， 并且在此通过位于压电变换器上的反射器的移位进行光谱调制。将以 此种方式光谱调制的光引至林尼克干涉仪，并且在此与要检查的样本 相遇并且由该样本反射。由样本反射的光31导至探测器并由探测器获 取。在此，以干涉图案形式出现在探测器上的光通常具有包括多个周 期的周期变化。为了尽可能完全和可靠地获取与探测器相遇的光的随着时间的 变化，必须在多个时间点获取该光。因而，可靠获取干涉图案随着时 间的变化需要相对较多的时间。因为探测器的最大扫描速率通常是受到限制的，因而仅可对干涉图案以特定范围内的频率可靠扫描。本专利技术的目的在于，提供用于光学相干断层摄影的系统以及相应 的方法，其中降低为了尽可能可靠地获取干涉图案所需的时间。该目的通过根据权利要求l或ll的系统或方法这样实现，即利用 调制频率fM调制耦合到千涉仪中的光的强度或由干涉仪输出的光的强 度，其中该调制频率fM不等于多普勒频率fD,其中多普勒频率fo通过 将反射器与分束器之间的光学距离的改变速度V与耦合的光的平均波长Xo的比例的两倍给出fM#fD=2.v/^。本专利技术基于如下考虑，即在时间上调制耦合到干涉仪中的光强度 或由干涉仪输出的光强度，其中此调制的调制频率不同于多普勒频 率。通过调制耦合的或输出的光的强度，代替在探测器上得到具有多 个周期的高频干涉图案，而在探测器上得到在调制和要获取的干涉图 案之间的低频差拍(Schwebung),其中低频差拍比高频干涉图案具有明 显更小的周期。因而，在通过探测器获取此差拍时，相比在没有根据 本专利技术调制光强度的情况下获取千涉图案时，在每个时间单元需要明 显更少的扫描时间点。在此优选地，耦合到干涉仪中的光的强度调制在光耦合之前或期 间实现，备选地或额外地，也可在耦合之后在干涉仪中实现。优选地，由干涉仪输出的光的强度调制在光输出期间在干涉仪的 输出部处实现，备选地或额外地，也可在输出之前在干涉仪中实现。通过本专利技术达到这样的优点，即在给定探测器最大扫描速率时， 仅需明显更短的、为了可靠地获取从样本的特定深度中得到的干涉图 案所需的时间。由此，利用探测器在每个时间单元可获取的干涉图案 的最大数量明显提高。与利用多普勒频率来调制相反，通过根据本专利技术、利用与多普勒 频率不同的调制频率来调制光确保了 不依赖于各强度调制的相位和 干涉图案随时间的变化来获取低频差拍。由于根据本专利技术系统和方法 对调制和干涉信号的各相位不敏感，可确保以较高的可靠度加速获取干涉图案。耦合到干涉仪中的光的平均波长典型地在红外线光语范围中，优选地在750nm至1350nm之间。在宽带光源情况下，光的平均波长优 选地在这样的光语范围中，其中光源具有最大强度。备选地，平均波 长通过所有由光源发射的波长的平均值给出。速度v由反射器距分束器的光学距离随时间的改变而给出。反射 器距分束器的光学距离通过反射器距分束器的空间距离给出，其中该 空间距离与位于反射器和分束器之间介质的折射率相乘。在将干涉仪 设置成所谓的自由射流千涉仪(Freistrahl-Interferometer)时，其中空气 或真空位于反射器和分束器之间并且折射率大约等于1,反射器的光 学距离以及光学路程(optischer Weg)(其中光学距离的改变为该光学路 程)与其空间距离和空间路程相同。在这种情况下，反射器的光学距离的改变通过将反射器移动空间路程来实现。备选地，可在将干涉仪设 置为所谓的光纤干涉仪时，在反射器和分束器之间设有导光元件，尤 其是设有导光光纤，其光学长度根据目的可进行改变量为光学路程的 改变。这些导光光纤也称作光纤架(FiberStretcher)。在这种情况下， 光学距离以及光学路程(光学距离的改变为光学路程)通过由空间距离 或空间路程(光学距离的改变为空间路程)以及导光元件的折射率(其 典型的在1.5范围内)的积给出。优选地，调制频率(利用其调制耦合的光或输出的光的强度)在大 于或小于多普勒频率的40%的范围内1.2.vA^fM^2.8.v/Xo。通过以在 此频率范围中的调制频率来调制光的强度，确保差拍周期的^t量足够 小并因而使得获取干涉信号的时间极短。此外优选地，探测器具有最大扫描速率，该最大扫描速率给出了 在获取与探测器相遇的光时每个时间单元的扫描时间点的最大可能 数量，并且最大扫描速率相应于差拍信号的频率或相应于差拍信号的 频率的整数倍。以此方式保证对差拍信号尤其快速和有效地进行扫 描。上述实施的另一种方案是，依赖于多普勒频率和调制频率的差拍 信号的频率通过预给定多普勒频率和/或调制频率来进^f于调整。在此优 选地，多普勒频率的预给定通过预给定反射器和第一分束器之间的光 学距离的改变速度来实现。由此，以简单的方式将差拍信号与探测器案的最大数量。本专利技术的另 一种实施是，调制频率相应于探测器的最大扫描速率 或相应于上述调制频率的整数倍。由此确保通过探测器来尤其快速和 可靠地获取干涉图案。优选地，探测器的最大扫描速率通过探测器的最小帧时间的倒数 值给出，最小帧时间包括为获取一个扫描时间点范围中与探测器相遇 的光而至少需要的最小探测时间以及探测器30的最小的死时间，最小 的死时间延长直至在此扫描时间电范围中获取光后可在下一扫描时 间点范围中获取光为止。结合上述优选的实施，其中探测器的最大扫谐，在此实施中可实现差拍信号的频率和/或调制频率(一方面)与探测 器特性(另一方面)的调谐。优选地，正弦形式或矩形形式调制耦合到干涉仪中的光的强度或 由干涉仪输出的光的强度。这两个备选方案均描述了强度调制的尤其 简单的可能形式。在本专利技术的优选实施中，根据本专利技术的系统包括用于发射光的光 源和调制装置，其中该光耦合到第一干涉仪中，并且调制装置(例如斩 光器轮)用于在由光源发射的光耦合到干涉仪中之前调制该光的强度。 此实施描述了用于实现强度调制的矩形形式的尤其简单的变型。备选地或额外地，设有控制装置，该控制装置用于以调制由光源 发射的光的强度的方式控制光源。由此，可以简单的方式实现强度调 制的不同曲线，诸如正弦形式或矩形形式曲线。为了调制由干涉仪输出的光的强度，优选地设有光学元件，该光学元件例如设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光学相干断层摄影的系统，其具有 －干涉仪（１０），所述干涉仪（１０）具有分束器（１３）和至少一个反射器（１２），所述至少一个反射器（１２）距所述分束器（１３）的光学距离（Ｉ）可以以速度（ｖ）变化，其中光（１４）耦合到所述干涉仪 （１０）中以及用以照射样本（１）的光（４）由所述干涉仪（１０）输出，以及 －探测器（３０），所述探测器（３０）用于获取由所述样本（１）反射的光，其特征在于， 利用调制频率（ｆ↓［Ｍ］）来调制耦合到所述干涉仪（１０）中的所述光（１ ４）的强度或由所述干涉仪（１０）输出的所述光（４）的强度，所述调制频率（ｆ↓［Ｍ］）不等于多普勒频率（ｆ↓［Ｄ］），其中所述多普勒频率（ｆ↓［Ｄ］）通过将所述反射器（１２）和所述分束器（１３）之间的所述光学距离（Ｉ）改变的所述速度（ｖ）与所述耦合光（１４）的平均波长（λ↓［０］）的比例的两倍给出：ｆ↓［Ｍ］≠ｆ↓［Ｄ］＝２.ｖ／λ↓［０］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R尼博西斯，R朔伊尼曼，
申请(专利权)人：爱克发医疗保健公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]
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