[发明专利]用于扫频光学相干层析成像的设备及方法

说明书

技术领域

本申请大体涉及光学相干层析成像技术(简称OCT)。在优选实施例中，本申请提供一种用于扫频(简称SS)光学相干层析成像的设备和方法，使得可以改变由该设备或方法所生成层析图的测量深度和/或纵向(轴向)测量分辨率。

背景技术

OCT是基于参考辐射与背向散射(传送)辐射叠加的成像方法。OCT获得干涉信号的强度，即参考辐射与传送辐射的叠加辐射场的强度，其中，传送辐射在待成像对象处被背向散射。在下文中，术语“光”表示在光学相干层析成像情况下所使用的辐射，其可以(或不可以)超出人眼可感知的波长范围(可见波长范围)。因此，在本发明的上下文中，所提及的“光”旨在包括人眼可见范围内的波长和人眼可见范围外的波长。

在光学相干层析成像技术的情况下，通常频域(简称FD)OCT与时域(简称TD)OCT之间存在区别。就FD-OCT而言，其可被分为SD-OCT(谱域，简称SD)和SS-OCT(扫频源，简称SS)。

发明内容

SD-OCT通常使用连续发射特定光谱带宽的宽带光Δλ的光源，以及诸如光谱仪之类的探测器。在这种情况下，该光谱仪将宽带干涉信号空间地分成各种颜色的光束。随后，通过该探测器的多个传感器元件来单独测量各个光束的强度。因此，可获得按探测光的波长λ或波数k(例如，圆形波数：k＝2π/λ)的强度分布，即干涉图。这表示绝对干涉信号，基于该绝对干涉信号可确定层析图(A-扫描)。对该干涉图进行采样所用的采样点数N可对应于传感器元件的个数。

SS-OCT通常使用光谱可调(即与发射光的波长有关)的光源(该光源瞬时地发射光谱窄带光并在光谱带宽Δλ上被连续调谐)，以及诸如单个光电二极管或具有两个光电二极管的“平衡探测器”之类的探测器。在随时间对光源进行光谱调谐的过程中，按时间顺序获得按探测光波长λ或波数k的干涉图，并对该干涉图进行采样点数为N的采样。

在FD-OCT的情况下，纵向测量分辨率Δz(即沿该辐射传播方向的分辨率，也被称为“轴向分辨率”)依赖于光谱带宽Δλ或Δk。在高斯形光谱的情况下，在纵向测量分辨率Δz与光谱带宽Δλ之间适用以下关系：

ΔzGauβ=2ln(2)n·πλ02ΔλFWHM---(1)]]>

通用的是，

Δk=Δλλ02---(2)]]>

利用(2)得到：