【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次采样/圆形测距光学相干断层扫描成像的主动正交解调相关申请的交叉引用本申请基于2018年7月30日提交的美国临时申请第62/711,728号和2019年1月31日提交的美国临时申请第62/799,582号，本申请要求其权益并要求其优先权，这些临时申请的全部内容出于所有目的通过引用结合于此。关于联邦资助研究的说明本专利技术是在国立卫生研究院(NIH)授予P41EB015903下由政府支持完成的。政府具有本专利技术中的某些权利。
技术介绍
频域中的采集已将光学相干断层扫描技术的灵敏度和成像速度提高了几个数量级，但对采集带宽施加了约束，这限制了成像范围、光学带宽或同时限制了两者。相干圆形测距(CR)允许同时以高速并且以长距离和高轴向分辨率成像。通过使用光学频率梳，干涉信号的深度空间被折叠，从而在大大降低RF带宽的情况下实现长成像距离。CR将傅里叶域技术的高成像速度和灵敏度与根据时域OCT已知的长成像距离结合。不幸的是，在以频率梳自由光谱范围(FSR)的主要测量范围的几倍成像时，频率梳的使用产生会导致伪像的RF误差。...
【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n使用电磁辐射源在一时间段内扫描样本，/n所述时间段包括第一时间段和第二时间段，/n所述电磁辐射源的样本部分被引导到光学干涉系统的样本臂中的所述样本，并且/n所述电磁辐射源的参考部分被引导到所述光学干涉系统的参考臂；/n使用相位调制器将包括第一相移和第二相移的相移施加到所述电磁辐射源的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者，/n在所述第一时间段期间施加所述第一相移，并且在所述第二时间段期间施加所述第二相移，/n所述第二相移与所述第一相移相差90度；/n基于在所述第一时间段期间的第一反向散射电磁辐射与经受所述第一相移的所述参考部分或所述样本部分中的至少一...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180730 US 62/711,728;20190131 US 62/799,5821.一种方法，包括：
使用电磁辐射源在一时间段内扫描样本，
所述时间段包括第一时间段和第二时间段，
所述电磁辐射源的样本部分被引导到光学干涉系统的样本臂中的所述样本，并且
所述电磁辐射源的参考部分被引导到所述光学干涉系统的参考臂；
使用相位调制器将包括第一相移和第二相移的相移施加到所述电磁辐射源的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者，
在所述第一时间段期间施加所述第一相移，并且在所述第二时间段期间施加所述第二相移，
所述第二相移与所述第一相移相差90度；
基于在所述第一时间段期间的第一反向散射电磁辐射与经受所述第一相移的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者之间的第一干涉，来采集同相数据；
基于所述第二时间段期间的第二反向散射电磁辐射与经受所述第二相移的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者之间的第二干涉，来采集正交数据；以及
基于所述同相数据和所述正交数据来确定复合干涉帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一时间段期间所述第一相移是0度并且在所述第二时间段期间所述第二相移是90度。
3.如权利要求2所述的方法，
其中，施加相移进一步包括：
将所述相移施加到所述电磁辐射源的所述参考部分，
其特征在于，采集同相数据进一步包括：
基于在所述第一时间段期间的所述第一反向散射电磁辐射与经受所述第一相移的所述参考部分之间的所述第一干涉，来采集所述同相数据，
其中，采集正交数据进一步包括：
基于所述第二时间段期间的所述第二反向散射电磁辐射与经受所述第二相移的所述参考部分之间的所述第二干涉，来采集所述正交数据，并且
其中，确定复合干涉信号进一步包括：
基于所述同相数据和所述正交数据来确定所述复合干涉信号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源发射多个电磁辐射脉冲，
其中所述多个电磁辐射脉冲包括第一A线和第二A线，所述第一A线包括在所述第一时间段期间发射的所述多个电磁辐射脉冲的第一子集，
所述第二A线包括在所述第二时间段期间发射的所述多个电磁辐射脉冲的第二子集，并且
其中，扫描所述样本进一步包括：
在所述第一时间段期间使用所述第一A线扫描所述样本，并且在所述第二时间段期间使用所述第二A线扫描所述样本。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个电磁辐射脉冲的所述第一子集与特定的波数序列相对应，并且
其中，所述多个电磁辐射脉冲的所述第二子集与所述特定的波数序列相对应。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特定的波数序列中的第一波数与所述特定的波数序列中的第二波数不同。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述样本中的第一位置处扫描所述第一A线，并且在所述样本中与所述第一位置不同的第二位置处扫描所述第二A线。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源发射第三A线，所述第三A线包括在第三时间段期间发射的并且与所述特定的波数序列相对应的所述多个电磁辐射脉冲的第三子集，
其中，扫描样本进一步包括：
在所述第三时间段期间使用所述第三A线扫描所述样本；
其中，施加所述相移进一步包括：
在所述第三时间段期间向所述电磁辐射源的所述参考部分施加0度相移；
其中，所述同相数据包括第一同相数据，
其中，所述正交数据包括第二正交数据，
其中，采集同相数据进一步包括：
基于在所述第三时间段期间的第三反向散射电磁辐射与经0度偏移的参考部分之间的第三干涉来采集第三同相数据；并且
其中，确定所述复合干涉信号进一步包括：
基于所述第一同相数据与所述第三同相数据之间的内插来确定第二同相数据，以及
基于所述第二同相数据和所述第二正交数据来确定所述复合干涉信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源发射具有束直径的束，
其中所述第一位置与所述第二位置之间的距离是所述束直径的四分之一或更小。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源发射多个电磁辐射脉冲，并且
其中所述多个电磁辐射脉冲中的每一个被分为与所述第一时间段和所述第二时间段相对应的两个时间段。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
基于将所述多个电磁辐射脉冲与所述多个电磁辐射脉冲的延迟副本组合来提供经修改的电磁辐射源；并且
其中，扫描所述样本进一步包括：
使用所述经修改的电磁辐射源扫描所述样本，
其中所述经修改的电磁辐射源交替发射各自在所述第一时间段期间发生的所述多个电磁脉冲与各自在所述第二时间段期间发生的相应多个延迟脉冲。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，提供所述经修改的电磁辐射源包括：
基于将所述多个电磁辐射脉冲与所述多个电磁辐射脉冲的所述延迟副本组合来提供所述经修改的电磁辐射源，
其中所述多个电磁辐射脉冲的所述延迟副本被延迟了比所述多个电磁辐射脉冲中的一个电磁辐射脉冲的时间更短的时间。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，确定复合干涉信号进一步包括：
基于施加依赖于深度的校准用于校正来自检测系统的附加相移，来确定所述复合干涉信号。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集同相数据进一步包括：
采集与所述第一相移相关联的同相帧；
其中，采集正交数据进一步包括：
采集与所述第二相移相关联的正交帧；并且
其中所述方法进一步包括：
基于所述同相帧与所述正交帧之间的相位差来生成相位差帧，
基于所述相位差帧来确定校正因子，
将所述校正因子应用于所述同相帧和所述正交帧，以及
基于经校正的同相帧和经校正的正交帧来确定复合干涉帧。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，确定校正因子进一步包括：
基于所述相位差帧来确定平均相位差，以及
基于所述平均相位差与90度相移之间的差来确定所述校正因子。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，确定所述平均相位差进一步包括：
确定所述相位差帧中的相位差的直方图，以及
基于所述相位差的直方图来标识所述平均相位差。
17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源包括光学二次采样波长步进源(OSWSS)。
18.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射源包括啁啾光纤布拉格光栅拉伸脉冲锁模(CFBG-SPML)激光。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述CFBG-SPML激光包括1.3μm成像带。
20.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述相位调制器包括铌酸锂相位调制器。
21.一种装置，包括：
光学干涉系统，所述光学干涉系统包括样本臂和参考臂；
至少一个相位调制器，所述至少一个相位调制器与所述光学干涉系统的所述参考臂或所述样本臂中的至少一者相关联；
电磁辐射源，所述电磁辐射源耦合到所述光学干涉系统，
所述电磁辐射源在一时间段内扫描样本，
所述时间段包括第一时间段和第二时间段，
所述电磁辐射源的样本部分被引导到所述光学干涉系统的所述样本臂中的所述样本，
所述电磁辐射源的参考部分被引导到所述光学干涉系统的所述参考臂，并且
通过所述至少一个相位调制器将包括第一相移和第二相移的相移施加到所述电磁辐射源的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者，
在所述第一时间段期间施加所述第一相移，并且在所述第二时间段期间施加所述第二相移，
所述第二相移与所述第一相移相差90度；以及
微处理器，所述微处理器耦合到所述相位调制器和所述电磁辐射源，所述微处理器用于：
基于在所述第一时间段期间的第一反向散射电磁辐射与经受所述第一相移的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者之间的第一干涉，来采集同相数据，
基于所述第二时间段期间的第二反向散射电磁辐射与经受所述第二相移的所述参考部分或所述样本部分中的至少一者之间的第二干涉，来采集正交数据，以及
基于所述同相数据和所述正交数据来确定复合干涉信号。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，在所述第一时间段期间所述第一相移是0度并且在所述第二时间段期间所述第二相移是90度。
23.如权利要求22所述的装置，
其中，所述相移通过所述至少一个相位调制器施加到所述电磁辐射源的所述参考部分，
其中，在采集同相数据时，所述微处理器进一步用于：
基于在所述第一时间段期间的所述第一反向散射电磁辐射与经受所述第一相移的所述参考部分之间的第一干涉，来采集所述同相数据，
其中，在采集正交数据时，所述微处理器进一步用于：
基于所述第二时间段期间的所述第二反向散射电磁辐射与经受所述第二相移的所述参考部分之间的第二干涉，来采集所述正交数据，并且
其中，在确定复合干涉信号时，所述微处理器进一步用于：
基于所述同相数据和所述正交数据来确定所述复合干涉信号。
24.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述电磁辐射源发射多个电磁辐射脉冲，
其中所述多个电磁辐射脉冲包括第一A线和第二A线，所述第一A线包括在所述第一时间段期间发射的所述多个电磁辐射脉冲的第一子集，所述第二A线包括在所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·瓦科克，N·利波克，
申请(专利权)人：通用医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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