基于相干门虚拟夏克-哈特曼波前探测技术的AO-OCT成像系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相干门虚拟夏克‑哈特曼波前探测技术的AO‑OCT成像系统与方法，包括信标光源、成像光源、第一和第二准直镜、第一和第二二向色镜、分光镜、波前矫正器、促动器、电动平移台、波前探测相机、成像相机、计算机、波前控制器、信号发生卡、第一和第二图像采集卡等。采用相干门虚拟夏克‑哈特曼波前探测技术来探测样品内特定层的像差并利用AO技术来矫正像差，再利用全场时域OCT技术对该层进行高分辨率OCT成像。本发明专利技术可定位于样品内的任意层，通过针对该层的波前像差探测与矫正，来实现对该层的高分辨率成像。本发明专利技术的系统结构和装调简单、能够灵活调节探测像差的阶数、减少非共路像差、减少系统尺寸和降低成本等。

【技术实现步骤摘要】
基于相干门虚拟夏克-哈特曼波前探测技术的AO-OCT成像系统与方法
本专利技术涉及自适应光学(AO)技术和光学相干层析成像(OCT)技术，尤其是涉及一种采用相干门虚拟夏克-哈特曼波前探测技术的自适应光学光学相干层析成像(AO-OCT)系统与方法。
技术介绍
光学相干层析成像(Opticalcoherencetomography，OCT)技术是一种利用低相干干涉原理对样品内部进行高分辨率层析成像的技术。OCT技术的突出特点是横向分辨率δx和纵向分辨率δz相互独立，分别由聚焦条件和光源带宽决定，故有可能同时获得高δx和高δz。因此，OCT技术获得了迅速发展，在生物组织成像、尤其是眼科和心血管等领域，获得了广泛应用。光束在介质中传播时，由于介质的不均匀分布、动态变化以及环境扰动等原因，会导致原本平整的波前出现畸变，实际波前与理想波前之间的偏差就是波前像差。OCT系统也存在着波前像差，使得δx不能达到光学系统本身所决定的衍射极限分辨率水平。因此，目前的高分辨率OCT系统，都采用自适应光学(Adaptiveoptics，AO)技术来实时探测和矫正波前像差，以获得微米级的δx。再结合OCT技术本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于相干门虚拟夏克‑哈特曼波前探测技术的AO‑OCT成像系统，其特征在于：包括信标光源(1)、成像光源(2)、第一准直镜(3)、第二准直镜(4)、色差矫正器(5)、第一二向色镜(6)、光阑(7)、分光镜(8)、第一球面反射镜(11)、第二球面反射镜(12)、波前矫正器(13)、第三球面反射镜(14)、第四球面反射镜(15)、第一平面反射镜(16)、柱透镜(17)、第一显微物镜(18)、样品台(20)、色散补偿器(21)、第二平面反射镜(22)、第三平面反射镜(23)、第四平面反射镜(24)、第五平面反射镜(25)、第二显微物镜(26)、参考镜(27)、促动器(28)、电动平移台(29)、第...

【技术特征摘要】
1.基于相干门虚拟夏克-哈特曼波前探测技术的AO-OCT成像系统，其特征在于：包括信标光源(1)、成像光源(2)、第一准直镜(3)、第二准直镜(4)、色差矫正器(5)、第一二向色镜(6)、光阑(7)、分光镜(8)、第一球面反射镜(11)、第二球面反射镜(12)、波前矫正器(13)、第三球面反射镜(14)、第四球面反射镜(15)、第一平面反射镜(16)、柱透镜(17)、第一显微物镜(18)、样品台(20)、色散补偿器(21)、第二平面反射镜(22)、第三平面反射镜(23)、第四平面反射镜(24)、第五平面反射镜(25)、第二显微物镜(26)、参考镜(27)、促动器(28)、电动平移台(29)、第一透镜(30)、第二二向色镜(31)、第二透镜(32)、波前探测相机(33)、成像相机(34)、计算机(35)、波前控制器(36)、信号发生卡(37)、第一图像采集卡(38)和第二图像采集卡(39)；其中，信标光源(1)发出的波前探测光，依次被第一准直镜(3)准直和透过第一二向色镜(6)；成像光源(2)发出的成像光，依次被第二准直镜(4)准直、透过色差矫正器(5)和被第一二向色镜(6)反射；透过第一二向色镜(6)的波前探测光和被第一二向色镜(6)反射的成像光合束，通过光阑(7)后，被分光镜(8)分成透射的样品光和反射的参考光，分别进入样品臂(9)和参考臂(10)；在样品臂(9)中，样品光依次被第一球面反射镜(11)、第二球面反射镜(12)、波前矫正器(13)、第三球面反射镜(14)、第四球面反射镜(15)和第一平面反射镜(16)反射，然后通过柱透镜(17)后，被第一显微物镜(18)聚焦在置于样品台(20)上的样品(19)中；被样品(19)后向反射或散射后、沿原路返回至分光镜(8)的样品光，被分光镜(8)反射的部分进入探测端；在参考臂(10)中，参考光透过色散补偿器(21)后，依次被第二平面反射镜(22)、第三平面反射镜(23)、第四平面反射镜(24)和第五平面反射镜(25)反射，然后被第二显微物镜(26)聚焦在参考镜(27)上；参考镜(27)固定在促动器(28)上，促动器(28)固定在电动平移台(29)上；被参考镜(27)反射后、沿原路返回至分光镜(8)的参考光，透过分光镜(8)的部分进入探测端；来自信标光源(1)的、进入探测端的样品光和参考光，合束后依次透过第一透镜(30)、第二二向色镜(31)和第二透镜(32)后，入射波前探测相机(33)；来自成像光源(2)的、进入探测端的样品光和参考光，合束后依次透过第一透镜(30)和被第二二向色镜(31)反射后，入射成像相机(34)；计算机(35)控制信号发生卡(37)产生分别控制促动器(28)和电动平移台(29)的驱动信号；通过电动平移台(29)的轴向扫描，来匹配样品臂(9)和参考臂(10)之间的光程、以及选择样品(19)内的成像位置；由促动器(28)带着参考镜(27)做相移或载频调制操作，同时由波前探测相机(33)和成像相机(34)各自采集干涉光谱信号，然后分别由第一图像采集卡(38)和第二图像采集卡(39)传输至计算机(35)；由计算机(35)处理波前探测相机(33)采集的干涉光谱信号，来获得波前像差分布和波前复原电压，再通过波前控制器(36)去驱动波前矫正器(13)进行波前像差矫正；由计算机(35)处理成像相机(34)采集的干涉光谱信号，来获得样品的OCT图像；信号发生卡(37)同时输出同步时钟信号，去控制第一图像采集卡(38)和第二图像采集卡(39)的数据采集，最终实现促动器(28)、电动平移台(29...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚良，岳献，刘颖，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51