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一种双模式偏振光学相干成像系统及其成像方法技术方案

技术编号:27912291 阅读:27 留言:0更新日期:2021-04-02 13:47
本发明专利技术涉及一种双模式偏振光学相干层析成像系统及其成像方法,利用偏振光探测技术,通过偏振分束立方和光纤起偏器组件将第一偏振光学相干成像系统和第二偏振光学相干成像系统构建一对正交偏振光结构,在探测时互不发生串扰,不易受到杂散光的干扰。而且,利用所述第二偏振光学相干成像系统具备的扫描速度快,扫描深度大的特点对人眼结构进行粗测量并锁定关心区域,然后由所述第一偏振光学相干成像系统实现关心区域的高分辨率成像,解决现有技术中无法兼顾大量程、高精度的人眼结构成像的问题,可同时实现大量程和高精度的人眼结构测量,满足飞秒激光白内障手术的检测要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式偏振光学相干成像系统及其成像方法
本专利技术涉及医疗器械
,特别是涉及一种双模式偏振光学相干成像系统及其成像方法。
技术介绍
飞秒激光辅助白内障手术是一种利用飞秒激光脉冲、光学相干层析技术、以及计算机技术将传统白内障手术中由人工碎核等几个关键步骤实现自动化、智能化的眼科手术。术中需要精确测量晶状体和前后囊膜的位置及轮廓,特别是后囊膜的位置和轮廓。在传统的飞秒激光辅助白内障手术中,在测量数据不精确时,容易导致后囊膜被损伤,并导致玻璃液外溢。而且容易出现飞秒激光碎核不彻底的情况,导致超声乳化后在囊袋内会残余部分晶体上皮细胞,残余的晶体上皮细胞会在晶体的后囊膜表面生长,从而造成后囊膜浑浊,明显遮挡光线沿着视轴进入眼球,如此将会使得病人在飞秒激光辅助白内障手术后明显视力下降,进而引发术后白内障。由于光学相干层析技术具有非接触、无辐射、高探测灵敏度、无损伤的特点,光学相干层析技术已经成为眼科手术中测量人眼结构的标准技术。光学相干层析人眼结构成像技术是利用低相干原理的迈克尔逊干涉仪,主要有三种技术方案:时域光学相干层析技术、谱域光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,包括通过电信号通路连接的第一偏振光学相干成像系统、第二偏振光学相干成像系统、中央处理单元以及数据寄存器,和通过光纤连接的偏振分束立方、扫描振镜、第一光学通道、第二光学通道以及第一聚焦透镜;所述第一偏振光学相干成像系统和所述第二偏振光学相干成像系统分别通过光纤连接于所述偏振分束立方;/n其中,所述第一偏振光学相干成像系统和所述第二偏振光学相干成像系统发出的扫描光束输入所述偏振分束立方中进行调制后形成相互正交的两束偏振光,所述偏振分束立方将相互正交的两束偏振光进行合束后输出第一合束光,所述第一合束光依次传输至所述扫描振镜和所述第一光学通道,在所述第一...

【技术特征摘要】
1.一种双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,包括通过电信号通路连接的第一偏振光学相干成像系统、第二偏振光学相干成像系统、中央处理单元以及数据寄存器,和通过光纤连接的偏振分束立方、扫描振镜、第一光学通道、第二光学通道以及第一聚焦透镜;所述第一偏振光学相干成像系统和所述第二偏振光学相干成像系统分别通过光纤连接于所述偏振分束立方;
其中,所述第一偏振光学相干成像系统和所述第二偏振光学相干成像系统发出的扫描光束输入所述偏振分束立方中进行调制后形成相互正交的两束偏振光,所述偏振分束立方将相互正交的两束偏振光进行合束后输出第一合束光,所述第一合束光依次传输至所述扫描振镜和所述第一光学通道,在所述第一光学通道中进行分光,分光后的光束进入所述第二光学通道反射后再次进入所述第一光学通道内进行合束,以输出第二合束光,所述第二合束光经所述第一聚焦透镜聚焦到目标成像区域,所述第二合束光经所述目标成像区域反射形成反射光束,所述反射光束经所述偏振分束立方进行分束而形成第一反射光束和第二反射光束,所述第一反射光束传输回所述第一偏振光学相干成像系统与对应的反射宽带参考光束进行相干而产生第一相干光,所述第一相干光经光谱分析后传输至所述中央处理单元,所述第二反射光束传输回所述第二偏振光学相干成像系统与对应的反射扫频参考光束进行外差探测处理后传输至所述中央处理单元,所述中央处理单元进行数据分析后,将分析结果传输至所述数据寄存器中保存。


2.根据权利要求1所述的双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,所述第一反射光束和所述第二反射光束互为正交偏振态。


3.根据权利要求2所述的双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,所述第一偏振光学相干成像系统包括通过光纤连接的宽带光源、第一光纤耦合器、第一准直透镜、色散补偿器、第二聚焦透镜、反射镜以及通过光纤连接于所述第一光纤耦合器的光谱仪和第二准直透镜,其中,所述宽带光源发出的宽带光束经所述第一光纤耦合器分为宽带参考光束和宽带扫描光束,所述宽带参考光束通过光纤依次传输至所述第一准直透镜、所述色散补偿器、所述第二聚焦透镜以及所述反射镜后形成反射宽带参考光束,所述宽带扫描光束经所述第二准直透镜后形成宽带扫描平行光束,所述宽带扫描平行光束传输至所述偏振分束立方以获得所述第一反射光束,所述第一反射光束和所述反射宽带参考光束传输至所述第一光纤耦合器中进行相干而产生所述第一相干光,所述第一相干光传输至所述光谱仪中进行光谱分析。


4.根据权利要求3所述的双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,所述光谱仪包括通过光纤依次连接的第三准直透镜、反射式光栅、透射式光栅、柱面透镜以及线阵扫描相机,其中所述第一相干光入射至所述第三准直透镜后形成平行相干光,所述平行相干光入射到所述反射式光栅中进行一级分光而得到一级分光光束,所述一级分光光束入射到所述透射式光栅中进行二级分光而得到二级分光光束,所述二级分光光束通过所述柱面透镜聚焦到所述线阵扫描相机中获取干涉光谱信息。


5.根据权利要求3所述的双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,所述第一偏振光学相干成像系统还包括直线位移平台,所述反射镜设置于所述直线位移平台上,所述直线位移平台由音圈电机驱动移动,用于调整所述反射镜和所述第二聚焦透镜之间的距离。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的双模式偏振光学相干成像系统,其特征在于,所述第二偏振光学相干成像系统包括通过光纤连接的扫频光源、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、光纤起偏器组件、扩束器组件、平行反射器组件、移频器、平衡探测器、高速采集卡、扫描触发器以及第四准直透镜,所述光纤起偏器组件包括第一光纤起偏器和第二光纤起偏器,所述扩束器组件包括第一扩束器和第二扩束器,所述平行反射器组件包括第一平行反射器和第二平行发射器,其中,所述扫频光源发出的光束经所述第二光纤耦合器分为第一光束和第二光束,所述第一光束通过光纤传输至所述扫描触发器,所述第二光束经所述第三光纤耦合器分为扫频参考光束和扫频扫描光束,所述扫频参考光束依次传输至所述第一光纤起偏器、所述第一扩束器后经由所述第一平行反射器和所述第二平行反射器反射形成反射扫频参考光束,所述反射扫频参考光束依次传输至所述第二扩束器、所述移频器、所述第二光纤起偏器...

【专利技术属性】
技术研发人员:周辉
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:广东;44

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