双焦点眼前后节同步采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双焦点眼前后节同步采集系统，其包括光源、接收光源出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器、与光纤耦合器相连接的分别用于接收光纤耦合器出射出的两束光的参考臂和样品臂，参考臂包括与光纤耦合器相连接的参考臂透镜及与参考臂透镜相连接的参考臂反射镜，双焦点眼前后节同步采集系统还包括与光纤耦合器相连接的探测器。通过在样品臂中引入的双焦透镜分束器能够将入射的平行准直光束分为两束光，使一束光聚焦于人眼前节(角膜)，另一束光聚焦于人眼后节(视网膜)，所采用的双焦透镜分束器分光技术能够同时对人眼后节和人眼前节进行聚焦并扫描，并完成对返回信号的光电探测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种双焦点眼前后节同步采集系统，其包括光源、接收光源出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器、与光纤耦合器相连接的分别用于接收光纤耦合器出射出的两束光的参考臂和样品臂，参考臂包括与光纤耦合器相连接的参考臂透镜及与参考臂透镜相连接的参考臂反射镜，双焦点眼前后节同步采集系统还包括与光纤耦合器相连接的探测器。通过在样品臂中引入的双焦透镜分束器能够将入射的平行准直光束分为两束光，使一束光聚焦于人眼前节(角膜)，另一束光聚焦于人眼后节(视网膜)，所采用的双焦透镜分束器分光技术能够同时对人眼后节和人眼前节进行聚焦并扫描，并完成对返回信号的光电探测。【专利说明】双焦点眼前后节同步采集系统
: 本技术涉及一种双焦点眼前后节同步采集系统，尤其涉及一种基于双焦透镜分束器的双焦点眼前后节同步采集系统，其属于光学相干层析成像
。
技术介绍
: 光学相干层析成像(optical coherence tomography, OCT)技术是一种非侵入性的高灵敏度、高分辨率生物医学光学成像技术。OCT技术基于低相干干涉技术，利用从参考臂和样品臂的反射回来的干涉光，结合外差检测和共焦成像的优点，经过信号采集和数据处理，重建生物组织样品内部的层析图像，能够反映生物组织的显微结构、血流、双折射等信息，实现对生物内部结构和生理功能在体的、非侵入的成像。OCT技术能够对生物样品包括活体样品进行分辨率超过10微米的二维或三维成像。 OCT技术可以分为时域OCT和傅里叶域OCT，谱域OCT (Spectral domainOCT, SD0CT)和扫频OCT(Sw印t source OCT, SS0CT)是傅立叶域OCT技术的两种实现形式。典型的SDOCT系统基于光谱域干涉技术:从宽带激光光源出射的光经过样品的反射和散射，返回的光与参考光发生干涉，继而将干涉光导入光谱仪对干涉信号的光谱进行采集，对探测到的干涉光谱信号进行一系列数据处理即可重建出生物样品的层析图像。将SDOCT技术应用于对人眼成像时，由于SDOCT可覆盖的探测深度一般只有4_左右，而人眼的标准长度以在空气中的光学长度来计算一般在28mm到35mm，因此用典型的SDOCT对人眼前节(表面的角膜)以及人眼后节(视网膜)的扫描只能分两次进行。一般地，在扫描人眼表面的角膜后，需要将聚焦在角膜的光线变成平行光，该平行光通过人眼的晶状体聚焦在视网膜上才能再对人眼视网膜进行扫描。这个聚焦光变换为平行光的过程可以通过移开一个透镜来实现，或者采用更复杂的双光路系统分别对人眼前节和眼后节扫描(如美国专利US7400410B2号)来完成对人眼前后节的成像。目前广泛应用的OCT系统中，考虑到生产成本等因素，将聚焦光变换为平行光的OCT系统较为常见，该系统中为了保证干涉信号与两次扫描信号的同步，在两次扫描之间需要将参考臂的反射镜移动一个人眼深度的距离。因此传统的SDOCT系统在完成人眼的全眼成像时，不仅在两次成像之间有延迟，不能做到同时成像，而且需要调节样品臂与参考臂中光路，费时费力。并且移开与移动光路中的光学元件都会对系统造成小的扰动。特别是由于人眼在两次扫描之间会有所移动，因此将两次探测的图像合成一张人眼图像时就可能产生人眼角膜与视网膜不对应的情况。而双光路的设计应用到OCT系统的样品臂中以分别对眼睛的不同部位成像(如美国专利US7400410B2号)，采用选择开关切换两个光路使得两束光交替投射在人眼的不同部位的方法，这种设计解决了典型OCT中需要移动参考臂反射镜一个人眼深度距离的这一问题，但是没有做到两部分光同时对人眼前后节进行成像，无法消除两次测量之间由于人眼转动或者移动带来的误差。这种由于人眼移动造成的问题也同样会出现在其他形式的OCT中。因此，如何在典型OCT系统的基础上，以较小的改动和较为简易的方法，使OCT系统同时对人眼表面的角膜和内部的视网膜进行扫描，实现高灵敏度、高分辨率的全眼成像，就成为OCT成像技术发展的一大目标。
技术实现思路
: 本技术提供一种双焦点眼前后节同步采集系统，其能够同时对人眼前后节内部结构进行高灵敏度、高分辨率成像。 本技术采用如下技术方案:一种双焦点眼前后节同步采集系统，包括光源、接收光源出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器、与光纤耦合器相连接的分别用于接收光纤耦合器出射出的两束光的参考臂和样品臂，所述参考臂包括与光纤耦合器相连接的参考臂透镜及与参考臂透镜相连接的参考臂反射镜，所述双焦点眼前后节同步采集系统还包括与光纤耦合器相连接的探测器。 进一步地，所述样品臂由光纤、光纤准直器、激光扩束器、双焦透镜分束器、X扫描振镜、Y扫描振镜、第一透镜、第二透镜组成，所述光纤连接在光纤准直器上，激光扩束器连接在光纤准直器上，双焦透镜分束器紧靠于所述激光扩束器放置，所述双焦透镜分束器中心到X扫描振镜中心的距离等于双焦透镜分束器的焦距，且所述X扫描振镜中心点与双焦透镜分束器的中心点等高处于同一水平面上，所述X扫描振镜的中心点到Y扫描振镜的中心点之间的距离与Y扫描振镜的中心点到第一透镜的中心点之间的距离之和等于所述第一透镜的焦距，且所述Y扫描振镜的中心点与第一透镜和第二透镜的中心点等高处于同一水平面上，第一透镜和第二透镜之间的距离为第一透镜和第二透镜的焦距之和。 进一步地，所述X扫描振镜和Y扫描振镜的结构相同，且所述X扫描振镜和Y扫描振镜均由反射镜、转轴和振镜电机组成，其中振镜电机与转轴相连，转轴与反射镜相连。 进一步地，所述双焦透镜分束器为透镜光阑，所述透镜光阑由镜架、环状玻璃平板、转接环和第三透镜组成，所述环状玻璃平板固定在镜架内，所述第三透镜通过转接环固定在环状玻璃平板的内部。 进一步地，所述双焦透镜分束器为双折射三合透镜，所述双折射三合透镜由一个位于中间的方解石双凹透镜和位于两侧的双折射三合透镜的凸透镜组成。 进一步地，所述光源为宽带光源或扫频光源。 进一步地，所述的探测器为光谱仪或点探测器。 本技术具有如下有益效果: I).所述的双焦透镜分束器能够使入射于其上的平行准直光束变换为沿同一方向传播的聚焦光束和平行准直光束两部分，该平行准直光束经过样品臂整个光路后平行入射人眼，经过人眼晶状体折射聚焦在人眼内部的视网膜上，该聚焦光束经过样品臂整个光路后聚焦在人眼表面的角膜上，所采用的双焦透镜分束器分光技术能够同时对人眼后节和人眼前节进行聚焦并扫描，并完成对返回信号的光电探测，解决了以往的OCT系统中对人眼角膜和视网膜依次成像，两次成像间的时间延迟引起人眼移动造成的问题，在光学相干层析成像系统的应用中具有重要的意义； 2).对典型光学相干层析成像系统的改动较小，便于实施，与现有的技术相比，所述的双焦透镜分束器分光技术在测量时无需通过在光路中加入或移走光学原件改变光束的聚焦位置，对于不同位置处的成像一次完成，不仅节省了测量时间而且减少了人为的操作误差，在实际应用中具有重要意义； 3).通过对光学相干层析成像系统的改进，同样能够对其他具有合适条件的会移动的样品进行内外同时成像，解决了由于移动造成的成像不准的问题。 【专利附图】【附图说明】 : 图1为本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双焦点眼前后节同步采集系统，其特征在于：包括光源(1)、接收光源(1)出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器(2)、与光纤耦合器(2)相连接的分别用于接收光纤耦合器(2)出射出的两束光的参考臂(3)和样品臂(6)，所述参考臂(3)包括与光纤耦合器(2)相连接的参考臂透镜(4)及与参考臂透镜(4)相连接的参考臂反射镜(5)，所述双焦点眼前后节同步采集系统还包括与光纤耦合器(2)相连接的探测器(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彤，刘友文，李艳，施瑶瑶，王吉明，赫崇君，顾晓蓉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32