在本发明专利技术的一个实施例中，选择在激光器环中的半导体光学放大器（ＳＯＡ）来提供低偏振依赖增益（ＰＤＧ）并且选择环以外的升压半导体光学放大器来提供高偏振依赖增益。具有低偏振依赖增益的半导体激光放大器的使用基本消除了在激光器的输出端处的光的偏振状态的改变，但是没有消除在激光器的输出端处的偏振状态的内扫频改变，其可能降低ＳＳ－ＯＣＴ系统的性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学成像领域，尤其涉及采用扫频激光器作为光源 的光学相干断层(OCT)系统的i殳计和实玉见。
技术介绍
光学相干断层(OCT)是一种具有眼科学、心脏病学、肠胃病 学、以及医学的其他领域中的广泛应用的干涉测量成像技术。Huang D， Swa訓n EA, Lin CP， Sch腿an JS， Sti腳n WG， Chang W, Hee MR, Flotte T, Gregory K, Puliafito CA,以及Fujimoto JG， "Optical coherence tomography,", 5We騰，Vol 254, 1178-1181(1991)。通过小直 径光纤光学探测器以高分辨率观察表面下结构的能力使得OCT对 于内部组织和器官的最4氐限度^f曼入成^象特别有用。商业上可用的时 域OCT系统不^是供用于快速移动或具有大表面区^^的器官的不受 阻止的实时显像的足够扫描速度。例如，在跳动的心脏中，冠状动 脉的OCT成像是一个挑战，因为成像必须足够快，以允许在纟笨测器 的观察区域血液流净的间隔内清楚显像很长一段(>3cm)动脉。用 于冠状动脉成像的商业上可利用的OCT系统的目前生成的图像获 耳又率限于约15张图<象/秒。以该获取速度，需要利用J求嚢阻断血流至少30秒来对一段3cm的目标动脉进行成像。如果OCT系统的图 像获取率可以增加至少一个等级的量级，而没有显著的图像质量损 失，那么可以避免长期的5求嚢阻断。然后，可以通过简单;也注射生 理盐水几秒钟对一4殳动脉进^f亍成l象，乂人而简化了成^f象过程同时降^f氐 了心月几缺血的危险。时域OCT系统采用宽带光源作为到干涉仪的输入，机械激励参 考臂用于路径长度扫描。当参考路径长度改变时，由不同深度的结 构的反射生成的干护"言号^皮逐点测量。在该测量方案中，最大扫描 速度被传动器的动态机械约束和光源的功率谱密度所限制。在跨过 40-60nm的光语带宽发射25mW的输出功率的超辐射光源的这样的 系统中，可以实现的并同时^f呆持用于组织成^f象的足够4言噪比 (>90dB )的最大深度扫描速度约为25m/s。从而，可以以不大于每 秒10的速率获得5mm深物体的512行图像。频域(还被称为傅立叶域)(FD) OCT通过利用基于傅立叶变 换的可选频率识别方法克服了这些速度约束，这消除了长范围机械 传动器的需要。Swanson EA和Chinn SR, "Method and Apparatus for Performing Optical Frequency Domain Reflectometry，， 美国专矛j第 6， 160,826号(2000年12月12曰发表)；Choma MA, Sa腿ic MV， Yang C, 和 Izatt J， "Sensitivity advantage of swept source and Fourier domain optical coherence tomography" Qpf. 五xpmss， Vol. 11, 2183-2189(2003)。 FD-OCT同时/人多个深度收集信息并4艮据它们生 成的信号的可选频率识别来自不同深度的反射，而不是通过对采样 进4亍逐点查询而浪费可利用的源功率。FD-OCT成^象可以通过利用 宽带源照亮采样以及利用分光计将所反射的光分散到阵列检测器上 来实现。可选地，可以利用快速波长调谐激光器以及在利用单个光 学检测器收集波长扫频期间反射的光来照亮采样。在这两种情况下， 通过所记录的干扰信号的傅立叶变换获得来自不同深度的反射的分 布图(profile )。由于具有在1300nm光i普区;或中以更4氐成本实现更高性能的潜力，基于扫频激光器源的FD-OCT系统吸引了要求在高 散射组织中进行表面下成卩象的医学应用的更多关注。扫频源OCT (SS-OCT)的可4亍性已经在4艮多学术研究i仑文中 被论证。Chinn SR， Swanson EA，和Fujimoto JQ "Optical coherence tomography using a frequency-tunable optical source" Vol. 22,340-342(1997); Yun SH, Teamey Gj, Bouma BE, Park BH, de Boer JF, "High-speed spectral domain optical coherence tomography at 1.3 jum wavelength," (9ptoVol. 11, pp. 3598-3604(2003); Choma MA, Hsu K， 和Izatt J， "Swept source optical coherence tomography using an all-fiber 1300nm ring laser source," J. Biomed. Opto, Vol. 10, p. 044009 (2005); Huber R， Wojtkowski, Tainra K, Fujimoto JG， 和 Hsu K， "Amplified, frequency-swept lasers for frequency domain reflectometry and OCT imaging: design and scaling principles," (9/^,五xp謂,Vol. 13， 3513-3518 (2005)。大多才艮告的 SS-OCT系统釆用通过电子激励法布里-础罗滤波器或引擎驱动光栅 滤波器快速调谐的短腔激光器。至今所披露的实现存在阻碍 SS-OCT的广泛商业化的缺陷。特别是，因为当前实现采用需要获 取后重采样或在傅立叶变换前插入所记录的数据的数据获取方案， 当前实现使得实时数据获取和显示很困难。另外，用于短腔激光器 的模式跳变的相对短的干涉长度和倾向降低了在超过2-3mm的光 学扫描深度处的信噪比和图像分辨率。包括冠状动脉成像的许多医 学应用都要求超过5mm的光学扫描深度。傅立叶域锁模(FDML)的最近开发解决了在大光学扫描深度 处降^氐的信p喿比和图<象分辨率的问题。Huber R， Taira K，和Fujimoto J， "Mode Locking Methods and Apparatus," 美国专禾寸第 2006/0187537号，(公布于2006年8月24曰)；Huber R， Wojtkowski M,和Fujimoro JG， "Fourier Domain Mode Locking (FDML): A new laser operating regime and applications for optical coherencetomography," (9; to五x/ m^， Vol. 14, pp. 3225-3237(2006)。但是，基 于FDML的SS-OCT系统的实际实现呈现了多种技术挑战。本专利技术 解决了这些挑战并提供了对这些挑战的方案。
技术实现思路
本专利技术描述了能够使扫本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学相干断层数据收集装置，所述装置包括： 第一增益元件； 第二增益元件，每个增益元件均具有对偏振的不同增益依赖性；以及 傅立叶域锁模激光器，限定有一个腔，所述激光器包括： 调频元件，与所述第一增益元件进行光通信， 所述第一增益元件设置在所述激光器腔之内； 所述第二增益元件设置在所述腔之外， 其中，所述第一增益元件对偏振的增益依赖性小于所述第二增益元件对偏振的增益依赖性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫M斯密特，
申请(专利权)人：光学实验室成像公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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