[发明专利]多波长OCT系统

说明书

技术领域

本发明属于光学相干层析技术领域，特别涉及多功能多波长的光学相干层析系统。

背景技术

为了探索发生在生物组织内部的生命过程，人们希望尽可能快速、准确、清晰地看到其内部图像，并对发生的变化进行实时追踪记录。OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干层析技术)是一种基于干涉测量法的无损层析成像技术，综合了相干门技术和空间门技术的优点，能够有效滤除与信号光无关的各种杂散光，成为一种很有发展前景的成像诊断技术。

生物组织是一种高散射的介质，但对光波也同样存在着吸收。尤其是其中的特定成份可能会对不同波长的光存在选择性的吸收和散射，这样就形成了生物组织的光谱响应特性。采用不同波长的光对生物组织进行OCT探测，获得的图像和探测深度等参数可能会不同。利用OCT技术研究生物组织的光谱特性，就形成了一种新的功能OCT技术——波长相关OCT技术。

多波长OCT技术是波长相关OCT技术的一种。顾名思义，就是同时采用多个波长的光进行OCT的研究，其中研究者最普遍采用的是双波长OCT技术。现有技术中，双波长OCT系统常如图1和图2所示

图1所示的双波长OCT系统采用波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)器件在光源处将两个波长的光合并，经过同一个2×2耦合器后，又在探测处用波分复用器将两个波长的光分开。采用波分复用器可以很好的简化光路，有效降低光学器件带来的损耗，但是2×2光耦合器对不同波长光的分光比不同，这就造成了某一波长的光会有较大功率射入参考臂，而较小功率射入样品臂，造成光功率的浪费。

图2所示的双波长OCT系统没有采用波分复用器进行分光，而是采用了多个2×2光耦合器分光，样品臂的准直器并行排列，样品臂通过空间分束器合并成一束光入射至样品，整套双波长系统相当于两套单波长系统的组合。虽然避免了光功率分配不均的问题，但是整个光路复杂，采用较多无源光器件，光功率损耗严重，且不易进行调整。

发明内容

针对上述情形，为克服现有技术的不足，本发明提出了一种双波长OCT系统。

本发明的解决方案是：

一种双波长OCT系统，它包括光源，光耦合器，光波分复用器，参考臂，样品臂，探测器，前置放大器，AD转换器和计算机，其特征在于：两个波长的光源分别与各自的光耦合器相连，两个光耦合器分别与两个光波分复用器相连，两个波长的光共用两个光波分复用器，且进入参考臂和样品臂的光功率大致相同。

本发明所述的双波长OCT系统，可以是时域或频域OCT系统。

本发明所述的光源为宽带光源，可以是SLD，飞秒激光器或LED。

本发明所述的探测器可以是光电二极管，CCD或光谱仪。

相对现有技术，本发明的双波长OCT系统中光源出射的光先分别通过各自的光耦合器，而后分别通过波分复用器。与图1所示的双波长OCT系统相比，光通过耦合器和波分复用器的顺序不同，不会出现光耦合器对不同波长光的分配不均问题，而且由于采用波分复用器件，使系统简化，使用光无源器件少，对光功率损耗小，便于获得较高灵敏度的OCT图像。

附图说明

图1为现有双波长OCT系统实例1结构原理图。

图2为现有双波长OCT系统实例2结构原理图

图3为本发明双波长OCT系统结构原理图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的多波长OCT系统详细说明如下：

本发明双波长OCT系统结构原理图如图3所示。包括：980nmSLD宽带光源1，980nm光耦合器2，参考臂的980nm和1300nm光波分复用器3，参考臂4，样品臂5，样品臂的980nm和1300nm光波分复用器6，1300nm光耦合器7，1300nm光电探测器8，1300nmSLD宽带光源9，980nm光电探测器10，前置放大器11，AD转换器12，计算机13。

980nmSLD宽带光源1和1300nmSLD宽带光源9出射的光分别射入各自的2×2光耦合器即980nm光耦合器2和1300nm光耦合器7进行分光，分为四路光即两路980nm光和两路1300nm光出射。然后分别射入样品臂的980nm和1300nm光波分复用器6和参考臂的980nm和1300nm光波分复用器3。样品臂的光波分复用器6和参考臂的光波分复用器3分别将两个波长的光合并并输出至样品臂5和参考臂4。根据光路可逆原理，从样品臂5和参考臂4返回的光经光波分复用器6和光波分复用器3分光后，被分为980nm和1300nm的光，射入各自波长的耦合器即980nm光耦合器2和1300nm光耦合器7，从耦合器出射的光被各自的探测器即1300nm光电探测器8和980nm光电探测器10所探测转换为电信号，经前置放大器11进行信号处理后，经AD转换器将模拟信号转换为数字信号传入计算机进行处理并得到所需结果。