[发明专利]空分复用光学相干断层扫描设备及方法

权利要求书

1.一种空分复用光学相干断层扫描系统，所述系统包括：

一个长相干光源，产生具有大于5mm的相干长度的光以提供光学成像深度范围；

将光分成参考光和采样光的第一光学设备；

具有固定光学长度的参考臂，接收参考光并且产生参考光信号；

将采样光分成多条采样光束的并且同时传输多个采样光束的第二光学设备；

一个在多条采样光束之间产生光学延迟的光学延迟元件，所述光学延迟比所述光源的相干长度短，使得当形成图像时在不同的频带检测来自不同物理位置的信号；

一个将多条采样光束同时扫描到样品表面上的多个不同采样位置的扫描器件；

所述第二光学设备操作为同时接收从多个不同的采样位置返回的多个反射的光信号；

第三光学设备，配置为基于同时接收从样品表面上的多个不同采样位置反射回的、由多条采样光束和参考光生成的多个反射光信号，来产生多个干涉信号；

其中干涉信号包含样品数字化图像数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述第一光学设备是将参考光转向参考臂和将采样光转向样品臂的光耦合器。

3.如权利要求1所述的系统，还包括单一样品臂，该单一样品臂包括第二光学设备，样品臂将多条采样光束传输到扫描器件。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于所述的第二光学设备是光纤分光器。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述光纤分光器是平面光波导分光器。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的第二光学设备是微透镜阵列。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述的光学延迟元件由多个玻璃或塑料元件组成，各元件具有不同的厚度并接收一部分来自微透镜阵列的采样光。

8.如权利要求1所述的系统，还包括一个用来检测干涉信号的平衡探测器。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的光学延迟元件包括一个光纤阵列，该光纤阵列由多条长度不同并能传输采样光束的光纤组成。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的第二光学设备还可将来自样品的反射光信号合并成包含反射光信号的单一检测信号，检测信号至少传输到第三光学设备。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的第三光学设备是光耦合器。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的光源是波长可调谐光源。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于所述的光源是垂直腔面发射激光二极管。

14.如权利要求1所述的系统，还包括将长相干光源产生的相干光的一部分转向马赫-曾德尔干涉仪的第四光学设备，马赫-曾德尔干涉仪提供光学时钟用于对记录样品表面返回的反射光信号进行采集。

15.如权利要求1所述的系统，还包括一个高速数据采集卡和一个计算机处理器，用来捕获和处理干涉信号，并将样品的实际图像显示在显示屏上。