一种参考臂固定的OCT系统技术方案

本发明专利技术提供一种参考臂固定的OCT系统，包括OCT光源、光纤耦合器、固定长度的参考臂、偏振控制器、样品臂、光谱仪、计算机，样品臂包括移动结构，移动结构用于实现光程匹配。本发明专利技术中固定长度的参考臂能确保参考臂返回光功率不会发生变化，并且返回的光功率大，通过调节第二准直镜与第二反射镜之间的距离，实现功率的衰减，适配不同光功率需求的OCT系统，通用性强；样品臂中第一准直镜和第一反射镜集成在一起，简化了系统结构，通过移动第一反射镜实现光程匹配，返回光功率对运动不敏感并且返回功率大，提升了图像的信噪比。本发明专利技术提供的OCT系统成像质量更好、结构简单紧凑、光学装调难度低、费用更低，有利于产品化。

An OCT System with Fixed Reference Arm

【技术实现步骤摘要】
一种参考臂固定的OCT系统
本专利技术涉及医疗成像
，尤其涉及一种参考臂固定的OCT系统。
技术介绍
光学相干层析成像(OCT，OpticalCoherenceTomography)技术，是一种以光反射为基础的非侵入性二维成像技术，利用超辐射发光二极管发出低相干光线至待检查组织和反射镜，二者返回的光信号光程匹配后发生干涉。最后，通过计算机FFT变换解调干涉信号，得到组织的深度信息。目前，传统的OCT系统采用移动参考臂来匹配整个系统的光程，存在耦合效率低、移动时功率变化大、结构复杂不易于集成等问题。如图1所示是返回式参考臂，参考臂的光从光纤出来后经准直镜准直，再经反射镜反射回光纤。通过调节反射镜的俯仰和方位角度来提高返回光功率的耦合效率，对装调精度要求高，参考臂移动过程中功率变化大，从而影响成像质量。如图2所示是击穿式参考臂，参考臂的光从光纤1出来后经准直镜1准直，再经过反射镜1和反射镜2的反射，最后通过准直镜2将光汇聚耦合进入光纤2。整个装置需要同时调节反射镜1和反射镜2的俯仰和方位角度，确保光线能耦合回光纤2，对装置的精度要求很高，反射镜前后移动匹配光程，运动引起的功率变化明显，影响成像质量。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种参考臂固定的OCT系统，解决了传统的OCT系统采用移动参考臂来匹配整个系统的光程，存在耦合效率低、移动时功率变化大、结构复杂不易于集成等问题。本专利技术提供一种参考臂固定的OCT系统，包括OCT光源、光纤耦合器、固定长度的参考臂、偏振控制器、样品臂、光谱仪、计算机，所述样品臂包括集成了第一准直镜、第一反射镜的移动结构，所述第一反射镜沿光轴方向的位置相对于所述第一准直镜可调节；所述OCT光源发出的光线经所述光纤耦合器分光后分别进入所述参考臂和经所述偏振控制器进入所述样品臂，经过所述参考臂和所述样品臂反射的光在所述光纤耦合器进行干涉，干涉光谱经所述光谱仪获取和解调，由所述计算机进行快速傅里叶变换获得眼底的剖面图。进一步地，所述参考臂包括熔接光纤、第二准直镜和第二反射镜，所述第二准直镜与所述第二反射镜之间的距离可调节，所述光纤耦合器中的一路光经过所述熔接光纤后经所述第二准直镜准直，再经所述第二反射镜反射，反射的光线经过所述第二准直镜聚焦进入所述熔接光纤，再返回到所述光纤耦合器进行干涉。进一步地，所熔接光纤的长度根据所述参考臂与所述样品臂的光程匹配进行计算，具体计算公式为：其中，∑i,jni·Lj+Lair为所述样品臂的长度；nfiber·Lfiber+∑p,qnp·Lq+L′air为参考臂的长度；ni为所述样品臂中各个光学元件折射率；Lj为所述样品臂中各个光学元件中心厚度；Lair为所述样品臂中空气厚度；nfiber为所述熔接光纤的纤芯折射率；Lfiber为所述熔接光纤的长度；np为所述参考臂中各个光学元件折射率；Lq为所述参考臂中各个光学元件中心厚度；L′air为所述参考臂中空气厚度。进一步地，所述参考臂还包括光纤接头、准直镜筒、镜筒、若干卡环，所述熔接光纤通过所述光纤接头与所述准直镜筒连接，所述第二准直镜通过所述卡环固定在所述准直镜筒内，所述第二反射镜通过所述卡环固定在所述镜筒内，所述准直镜筒可调节地安装在所述镜筒上。进一步地，所述第二反射镜为角锥棱镜。进一步地，所述移动结构包括第一准直镜、第一反射镜、底座、滑块、金属柱、丝杆、马达，所述第一准直镜固定在所述底座上，所述第一反射镜与所述滑块固定连接，所述滑块通过所述金属柱和所述丝杆与所述底座连接，所述丝杆与所述马达连接，所述马达带动所述第一反射镜沿光轴方向前后移动。进一步地，所述第一反射镜为角锥棱镜。进一步地，所述样品臂还包括平面反射镜、x-y振镜组、主扫描透镜、眼底镜，所述光纤耦合器中的另一路光经过所述第一准直镜、所述第一反射镜到所述平面反射镜，所述平面反射镜反射的光经所述x-y振镜组、所述主扫描透镜、所述眼底镜进入眼睛。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种参考臂固定的OCT系统，包括OCT光源、光纤耦合器、固定长度的参考臂、偏振控制器、样品臂、光谱仪、计算机，样品臂包括移动结构，移动结构用于实现光程匹配；OCT光源发出的光线经光纤耦合器分光后分别进入参考臂和经偏振控制器进入样品臂，经过参考臂和样品臂反射的光在光纤耦合器进行干涉，干涉光谱经光谱仪获取和解调，由计算机进行快速傅里叶变换获得眼底的剖面图。本专利技术中固定长度的参考臂能确保参考臂返回光功率不会发生变化，并且返回的光功率大，通过调节第二准直镜与第二反射镜之间的距离，实现功率的衰减，适配不同光功率需求的OCT系统，通用性强；样品臂中第一准直镜和第一反射镜集成在一起，简化了系统结构，通过移动第一反射镜实现光程匹配，返回光功率对运动不敏感并且返回功率大，提升了图像的信噪比。本专利技术提供的OCT系统成像质量更好、结构简单紧凑、光学装调难度低、费用更低，有利于产品化。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为传统OCT系统的返回式参考臂光路图；图2为传统OCT系统的击穿式参考臂光路图；图3为本专利技术的一种参考臂固定的OCT系统光路图；图4为本专利技术的参考臂结构示意图；图5为本专利技术的样品臂中移动结构示意图。图中：1、OCT光源；2、光纤耦合器；3、参考臂；31、熔接光纤；32、第二准直镜；33、第二反射镜；34、准直镜筒；35、镜筒；36、光纤接头；37、卡环；4、偏振控制器；5、样品臂；51、移动结构；511、第一准直镜；512、第一反射镜；513、底座；514、丝杆；515、马达；516、金属柱；517、滑块；52、平面反射镜；53、x-y振镜组；54、主扫描透镜；55、眼底镜；6、眼睛；7、光谱仪；8、计算机。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。一种参考臂3固定的OCT系统，如图3所示，包括OCT光源1、光纤耦合器2、固定长度的参考臂3、偏振控制器4、样品臂5、光谱仪7、计算机8，样品臂5包括移动结构51，移动结构51用于实现光程匹配；移动结构51集成了第一准直镜511、第一反射镜512，且第一反射镜512沿光轴方向的位置相对于第一准直镜511可调节。OCT光源1发出的光线经光纤耦合器2分光后分别进入参考臂3和经偏振控制器4进入样品臂5，经过参考臂3和样品臂5反射的光在光纤耦合器2进行干涉，干涉光谱经光谱仪7获取和解调，由计算机8进行快速傅里叶变换获得眼底的剖面图。固定长度的参考臂3确保参考臂3返回光功率不会发生变化，并且返回的光功率大，耦合效率高且稳定；通过移动结构51实现光程匹配，样品臂5返回光功率大并且对运动不敏感。如图3所示，优选的，参考臂3包括熔接光纤31、第二准直镜32和第二反射镜3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参考臂固定的OCT系统，其特征在于：包括OCT光源、光纤耦合器、固定长度的参考臂、偏振控制器、样品臂、光谱仪、计算机，所述样品臂包括集成了第一准直镜、第一反射镜的移动结构，所述第一反射镜沿光轴方向的位置相对于所述第一准直镜可调节；所述OCT光源发出的光线经所述光纤耦合器分光后分别进入所述参考臂和经所述偏振控制器进入所述样品臂，经过所述参考臂和所述样品臂反射的光在所述光纤耦合器进行干涉，干涉光谱经所述光谱仪获取和解调，由所述计算机进行快速傅里叶变换获得眼底的剖面图。

【技术特征摘要】
1.一种参考臂固定的OCT系统，其特征在于：包括OCT光源、光纤耦合器、固定长度的参考臂、偏振控制器、样品臂、光谱仪、计算机，所述样品臂包括集成了第一准直镜、第一反射镜的移动结构，所述第一反射镜沿光轴方向的位置相对于所述第一准直镜可调节；所述OCT光源发出的光线经所述光纤耦合器分光后分别进入所述参考臂和经所述偏振控制器进入所述样品臂，经过所述参考臂和所述样品臂反射的光在所述光纤耦合器进行干涉，干涉光谱经所述光谱仪获取和解调，由所述计算机进行快速傅里叶变换获得眼底的剖面图。2.如权利要求1所述的一种参考臂固定的OCT系统，其特征在于：所述参考臂包括熔接光纤、第二准直镜和第二反射镜，所述第二准直镜与所述第二反射镜之间的距离可调节，所述光纤耦合器中的一路光经过所述熔接光纤后经所述第二准直镜准直，再经所述第二反射镜反射，反射的光线经过所述第二准直镜聚焦进入所述熔接光纤，再返回到所述光纤耦合器进行干涉。3.如权利要求2所述的一种参考臂固定的OCT系统，其特征在于：所熔接光纤的长度根据所述参考臂与所述样品臂的光程匹配进行计算，具体计算公式为：其中，∑i，jni·Lj+Lair为所述样品臂的长度；nfiber·Lfiber+∑p，qnp·Lq+L′air为参考臂的长度；ni为所述样品臂中各个光学元件折射率；Lj为所述样品臂中各个光学元件中心厚度；Lair为所述样品臂中空气厚度；nfiber为所述熔接光纤的纤芯折...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆超，胡月，
申请(专利权)人：执鼎医疗科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33