[发明专利]基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统

权利要求书

1.一种基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：包括低相干光源（1）、第一准直器（2）、起偏器（3）、迈克尔逊干涉仪（4）、偏振分束器（5）、第二准直器（6）、光纤（7）、第三准直器（8）、第四准直器（9）、光纤（10）、第五准直器（11）、光栅（12）、柱面透镜（13）、探测器（14）；低相干光源（1）发出的光顺序经过第一准直器（2）、起偏器（3）后变为偏振光耦合进迈克尔逊干涉仪（4）的分束器（41），该分束器（41）将光束分为参考臂光路和样品臂光路，参考臂的光经过四分之一波片（42）后照射在参考镜（43）上，样品臂的光经过四分之一波片（44）后经过二维振镜（45）被成像物镜（46）聚焦在待测样品（47）内，从待测样品（47）反射回的带有待测样品信息的光和从参考镜（43）反射回的参考光在所述的分束器（41）处发生干涉；迈克尔逊干涉仪（4）的输出端连接偏振分束器（5），该偏振分束器（5）将干涉光束分为水平偏振光（H）和垂直偏振光（V）两路光，水平偏振光（H）通过第二准直器（6）耦合进第一光纤（7）中，在第一光纤（7）的另一端经第三准直器（8）后平行入射到所述的光栅（12）上，所述的垂直偏振光（V）通过第四准直器（9）耦合进第二光纤（10）中，在第二光纤（10）的另一端经第五准直器（11）后平行入射到所述的光栅（12）上，所述的水平偏振光（H）和垂直偏振光（V）入射到光栅（12）的位置不同，经光栅（12）分光后同时被所述的柱面透镜（13）成像在同一探测器（14）的不同区域上，探测器不同位置同时探测到水平偏振信号和垂直偏振信号，这两路信号经图像采集卡采集后被送入计算机进行数据处理，得到样品的强度图像、延迟图像和快轴方向图像。

2.根据权利要求1所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述的探测器（14）是面阵CCD或其他的具有光电信号转换功能且能同时探测至少两路信号的面阵探测器阵列。

3.根据权利要求1所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述的光栅（12）是透射光栅或反射光栅。

4.根据权利要求1所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述的低相干光源（1）为宽带光源，其光谱带宽为几十纳米到几百纳米，包括发光二极管（LED）或超辐射发光二极管（SLD）或飞秒激光器或超连续谱光源。

5.根据权利要求1所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述的迈克尔逊干涉仪（4）具有两个接近等光程的干涉光路，分别为参考臂和样品臂，采用光纤化迈克尔逊干涉仪和空间化迈克尔逊干涉仪中的一种；参考臂光路中包括四分之一波片（42）和参考镜（43），样品臂光路中包括四分之一波片（44）、二维振镜（45）、成像物镜（46）、样品（47）；所述的迈克尔逊干涉仪（4）中的分束器（41）是非偏振敏感分束器。

6.根据权利要求5所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述参考镜（43）采用能够使所述宽带光按照原传播路径返回的光学器件；所述成像物镜（46）采用能够使入射到样品上的所述宽带光聚焦的光学器件。

7.根据权利要求1所述的基于单探测器的偏振频域光学相干层析成像系统，其特征在于：所述的迈克尔逊干涉仪（4）输出端连接的分束器是偏振敏感分束器（5），是分束棱块或光纤化的偏振分束器。