[发明专利]一种兼容光谱信息分析功能的光学相干层析装置和方法

权利要求书

1.一种兼容光谱信息分析功能的光学相干层析装置，其特征在于，该装置包括系统光源（1）、1:99光分束器（2）、辅助干涉仪（15）、主干涉仪（16）和采集装置（13），其中：

系统光源（1），用于提供由不同中心波长可调谐激光光源组成的光源；

1:99光分束器（2），用于将系统光源（1）的出射光由1:99光分束器（2）的第一端口进入，并以1:99的比例分别从第二、第三端口分配到辅助干涉仪（15）和主干涉仪（16）；

辅助干涉仪（15），采用迈克逊干涉仪结构，该结构具体包括第一环行器（4）、第一50:50耦合器（6）、第一法拉第转镜（7）和第二法拉第转镜（8）、延迟线（9）和第一平衡光电探测器（3），在所述辅助干涉仪（15）中：从1:99光分束器（2）的第二端口的出射光进入第一环行器（4）的第一端口，光从第一环行器（4）的第二端口射出进入第一50:50耦合器（6）的第二端口，光从第一50:50耦合器（6）的第三端口和第四端口分别进入迈克逊干涉仪的两臂，其中一臂设置一个光学延迟线（9），其作用是控制辅助干涉仪（15）输出干涉信号的频率；在迈克逊干涉仪的两臂光经过第一法拉第转镜（7）和第二法拉第转镜（8）返回第一50:50耦合器（6）的第三端口和第四端口，再从第一50:50耦合器（6）发生干涉，后干涉光从第一50:50耦合器（6）的第一端口和第二端口射出，第一50:50耦合器（6）第二端口出射光进入从第一环行器的第二端口，光从第一环行器（4）的第三端口进入第一平衡光电探测器（3）；第一50:50耦合器（6）第一端口出射光也进入第一平衡光电探测器（3）；第一平衡光电探测器（3）将光信号转换为电信号，该电信号直接用于产生采集装置（13）的外部时钟；

主干涉仪（16），采用共路结构的迈克逊干涉仪结构，该结构具体包括第二环行器（5）、第二50:50耦合器（10）、第二光电平衡探测器（12）和扫描探头（11）；在主干涉仪中：从1:99光分束器（2）的第二端口的出射光进入第二环行器（5）的第一端口，光从第二环行器（5）的第二端口射出进入第二50:50耦合器（10）的第二端口，光从第二50:50耦合器（10）的第四端口分别共路迈克逊干涉仪的一臂，该臂设置有一个扫描探头（11），可扫描探头（11）下的样品（17）进行x方向和y方向的扫描；利用扫描探头（11）末端的反射端面与样品的反射光发生干涉，其干涉光进入第二50:50耦合器（10）的第四端口；干涉光从第二50:50耦合器（10）的第一端口和第二端口射出，第二50:50耦合10第一端口出射光进入从第一环行器的第二端口，光从第二环行器（5）的第三端口进入第二平衡光电探测器（12）；第二50:50耦合器（10）第二端口出射光也进入第二平衡光电探测器（12）；第二平衡光电探测器（12）将光信号转换为电信号，作为光学相干层析信号被采集装置（13）采集；

采集装置（13），由辅助干涉仪上（15）的第一平衡探测器（3）输出的电信号作为外部时钟，用于依据该外部时钟采集主干涉仪（16）的第二平衡光电探测器（12）输出的电信号转换为数字信号进入计算机（14）；以及

计算机（14）：对采集装置（13）采集信号进行数据处理，包括对相干层析成像处理，光谱分析处理。

2.如权利要求1所述的兼容光谱信息分析功能的光学相干层析装置，其特征在于，所述这里扫描探头（11）末端的反射端面采用镀膜处理。

3.一种兼容光谱信息分析功能的光学相干层析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

采用由不同中心波长可调谐激光光源组成的光源作为输入光源；

利用辅助干涉仪产生采集装置（13）的外部时钟；

利用主干涉仪上设置的扫描探头（11），对样品（17）进行x方向和y方向的扫描；利用扫描探头（11）末端的反射端面与样品的反射光发生干涉，将光信号转换为电信号，作为光学相干层析信号被采集，得到样品进行多中心波长的光学相干层析成像；在不同波长下的生物组织病变部位或奇异部位的散射和吸收信息；

采集装置（13）依据外部时钟采集主干涉仪（16）的输出的电信号转换为数字信号进入计算机（14）；以及

由计算机（14）对采集装置（13）采集信号进行数据处理，包括对相干层析成像处理，进行光谱分析处理。

4.如权利要求3所述的兼容光谱信息分析功能的光学相干层析方法，其特征在于，所述这里扫描探头（11）末端的反射端面采用镀膜处理。