[发明专利]光学探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种这样的光学探针：其用于通过利用光学相干断层成像（OCT）的方法测量诸如血管等具有管腔形状的对象的管腔的断层结构。

背景技术

美国专利No.6445939（专利文献1）描述了OCT作为用于测量具有管腔形状的对象的管腔的断层结构的方法，并且描述了插入到对象的管腔中并用于OCT测量的光学探针。在OCT测量中，与单模光纤的末端（远端）相连的渐变折射率光纤用作透镜，并且构造成具有大于1mm的工作距离和小于100μm的光点尺寸。因此，能够以小于100μm的空间分辨率光学地测量具有大于1mm内径的对象。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种这样的光学探针：即使测量具有高散射性的对象，所述光学探针也能进行低噪声的精密OCT测量。

技术方案

本发明的光学探针包括：光纤，其在近端和远端之间传送光；光学连接器，其与所述光纤的近端连接；聚焦光学系统，其具有与所述光纤的远端连接的一端，所述聚焦光学系统将从所述光纤的远端发射的光聚焦；偏转光学系统，其与所述光纤的远端光学地连接，所述偏转光学系统使从所述光纤的远端发射的光偏转；以及护套管，其围绕所述光纤，沿着所述光纤延伸，并且能够相对于所述光纤、所述光学连接器、所述聚焦光学系统以及所述偏转光学系统旋转。所述光纤包括：芯部区域，其含有中心轴线并具有折射率n₁；第一包层区域，其围绕所述芯部区域并具有折射率n₂；沟部区域，其围绕所述第一包层区域并具有折射率n₃；以及第二包层区域，其围绕所述沟部区域并具有折射率n₄。所述折射率之间具有关系n₁>n₂>n₃<n₄。所述偏转光学系统的一端可以与所述聚焦光学系统的另一端相连。作为选择，一端被倾斜地切割的GI透镜可以形成聚焦光学系统和偏转光学系统二者。

所述光学探针还可以包括支撑管，所述支撑管围绕所述光纤，沿着所述光纤延伸，布置在所述护套管的内侧，并且固定至所述光纤的至少一部分和所述光学连接器。所述支撑管可以具有由多个线状构件捻合而成的结构。所述支撑管可以优选地具有0.15mm以上的厚度和在100GPa至300GPa范围内的杨氏模量。所述光纤可以优选地构造成使得相对于1.26μm至1.625μm范围内的预定波长，由半径为5mm的弯曲所引起的基模的衰减低于1dB/圈，而由半径为140mm的弯曲所引起的LP11模的衰减高于10dB/m。

本发明的有益效果

利用本发明，即使测量具有高散射性的对象，也能进行低噪声的精密OCT测量。

附图说明

图1是示出包括根据比较例的光学探针的OCT仪器的概念图。

图2是示出包括根据实施例的光学探针的OCT仪器的概念图。

图3的区域（a）是示出用于根据实施例的光学探针的光纤的横截面结构的概念图。图3的区域（b）是示出光纤的折射率分布的概念图。

具体实施方式

下面，参考附图详细地描述用于实施本发明的实施例。需要注意的是，在对附图的描述中相同的元件采用相同的附图标记，并且省略重复的描述。此外，首先描述比较例，然后与比较例相比较地描述实施例。

在使用常规光学探针的OCT仪器中，如果要测量具有高散射性的对象，本发明人发现利用形成光学探针的光纤的高阶模可能会产生噪声，并且无法进行精确的测量。

图1是示出包括根据比较例的光学探针10的OCT仪器1的概念图。OCT仪器1包括光学探针10和测量部30，并且获取对象3的光学相干断层图像。光学探针10包括：光纤11，其在近端11a和远端11b之间传送光；光学连接器12，其与光纤11的近端11a连接；以及光学系统13，其与光纤11的远端11b连接。光学连接器12与测量部30光学地连接。

从测量部30输出的照明光通过光学连接器12入射到光纤11的近端11a，经由光纤11引导，从远端11b发射，并且通过光学系统13照射在对象3上。由照射在对象3上的照明光产生的后向反射光通过光学系统13入射到光纤11的远端11b，经由光纤11引导，从近端11a发射，并且通过光学连接器12而被测量部30探测到。测量部30通过分析后向反射光的相位来计算在对象3的各点处后向反射效率的分布，并基于所计算的分布获取对象3的断层图像。