混沌介质光学参数多波长空间分辨锁相测量方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于组织光学研究中的光学参数测量领域，涉及一种混沌介质光学参数多波长空间分辨锁相测量装置，包括光源部分，探测部分，数据采集部分和计算机。光源部分包括多个不同近红外波长的激光器、多通道直接数字合成正弦信号调制器、单模光纤；探测部分包括源光纤束及其固定架、探测光纤及其固定架、电动平移台和硅光电二极管探测器，探测光纤的固定架置于电动平移台上，通过电动平移台移动探测光纤，由探测光纤采集的漫反射混合光信号经由硅光电二极管探测器转换成电信号；计算机对由数据采集部分输入的数字信号，进行数字锁相和曲线拟合，并重构出光学参数。本发明专利技术能够实现不同波长下组织体的快速，无创的离体或在体测量。

【技术实现步骤摘要】
方法领域本专利技术属于组织光学研究中的光学参数测量领域，具体涉及混沌介质光学参数多波长空间分辨锁相测量方法与装置。技术背景由于人体组织大部分为水，而水在600-900nm(通常被称为‘近红外光测量和治疗窗口’)[1]波段是低吸收的，在此波段大多数软组织为光学混沌介质，呈现低吸收，高散射特性，因此在该波段组织体的出射光主要为漫射光，漫射光携带了组织体丰富的生理和病理信息，因此利用基于近红外光波段多波长漫射光的光学参数(吸收系数和约化散射系数)测量能够得到较为准确的组织体生理和病理信息。基于近红外波段漫射光的光学参数测量通常采用间接测量法，首先由实验得到组织体表面的漫反射光的时空分布，其时空分布主要是由组织体的吸收系数和散射系数决定的[2-3]，其次，根据均质条件下扩散理论或蒙特卡洛模拟获得表面光流时空分布及其光学参数，并与相应的实测所得数据进行拟合，重构出被测组织域的光学参数。其主要的测量方法有时域(Time-Domain，TD)[4-6]、频域分辨(Frequency-Domain，FD)[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混沌介质光学参数多波长空间分辨锁相测量装置，包括光源部分，探测部分，数据采集部
分和计算机，其中，
光源部分：包括多个不同近红外波长的激光器、多通道直接数字合成正弦信号调制器、单模光纤；
每个激光器由半导体激光二极管(LD)及其相应的驱动组成，多通道直接数字合成(DDS)正弦信号
调制器，各个激光器产生的不同波长的近红外激光经由单模光纤输出；
探测部分：包括源光纤束及其固定架、探测光纤及其固定架、电动平移台和硅光电二极管探测器；
源光纤束与单模光纤相连，用于传导照射到混沌介质表面的入射光，探测光纤用于传导由混沌介质表
面反射的漫反射混合光信号，探测光纤的固定架置于电动平移台上，通过电动平移台移动探测光纤；
由探测光纤采集的漫反射混合光信号经由硅光电二极管探测器转换成电信号；
数据采集部分：用于对经过转换的电信号进行采集并进行模数转换；
计算机：对由数据采集部分输入的数字信号，进行数字锁相和曲线拟合，并重构出光学参数：吸
收系数和约化散射系数。
2.一种混沌介质光学参数多波长空间分辨锁相方法，包括下列步骤：
1)由扩散理论可得到混沌介质在近红外波段连续光的漫反射率空间分辨解析函数，该函数是关于吸收
系数μa、约化散射系数μ′s和是表面源-探测距离d的函数；
2)利用不同频率的正弦信号对每个不同波长的激光器进行调制，得到不同波长的近红外混合激光信
号；
3)将近红外混合激光信号作为入射光照射到混沌介质上；
4)控制电动平移台移动探测光纤固定架，对表面源-探测距离(d)进行控制，采集不同距离下的漫
反射混合信号，并将其转换成电信号；
5)对转换得到的电信号进行数字锁相进行处理，得到漫反射混合信号的各个不同波长的分信号在不同
表面源-探测距离d下的幅度，每个幅度值对应相应波长的分信号在不同的表面源...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，陈琛，朱苹苹，李娇，赵会娟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：