[发明专利]用于眼轴长度测量的光学相位延迟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用光学仪器，特别涉及一种用于眼轴长度测量的光学相位延迟器。

背景技术

眼轴长度的测量是基于光干涉的原理或者是超声检测，光干涉方法可以实现非接触、高分辨率和快速等特点，而超声方式需要接触眼睛，分辨率低，超声探头是有压力给眼睛都会造成测量结果的精度无法保障。光干涉方法中，采用部分相干或低相干干涉技术，光源采用有一定带宽的空间相干良好的光源，在干涉测量方面，参考臂与样品臂的光学位相在小于光源的相干长度内才可以实现干涉。为了实现眼轴长度的测量，需要一个沿着轴向扫描的光学相位延迟线，匹配参考臂与样品臂上来自样品不同深度的位相差小于光源的相干长度，实现由角膜到眼底视网膜的干涉信号采集。

在光学相干层析成像系统中，目前报道的轴向光学相位延迟线包括：1、线性平移反射镜，这是最简单也是最长用的轴向扫描方式；结构简单，成本低，但主要的缺陷是体积大，运行线路长，稳定性受到机械结构的影响；2、压电控制平行反射镜；性能可靠，稳定性高，但是价格高，扫描范围有限，不适合大扫描范围的眼轴长度测量；3、采用旋转立方体扫描方式；采用此方式的扫描可以实现大扫描范围，但是安装调试困难，且扫描不是线性的，有色散、占空比低，需要算法配合；4、旋转微镜阵列，系统非线性、有色散、有一定的占空比、能量利用率低、调节过于复杂，成本高，不适合大批量产业化。5、渐开线螺旋镜；可以实现高速、线性好、调节简单、大扫描范围、无色散等优点，但是制作精度要求太高、很难实用化。现阶段在TD-OCT 系统的参考臂中，广泛采用的是由美国MIT 的Fujimoto 小组提出的双通道快速扫描光学延迟线(Double pass rapid scanning optical delay line, RSOD),通过光栅衍射效应独立控制扫描的群速度和相速度，同时具备色散调节能力。系统结构复杂，元件多，调试困难，成本高等问题。

发明内容

本发明是针对轴向光学相位延迟线存在的问题，提出了一种用于眼轴长度测量的光学相位延迟器，基于光学低相干干涉原理测量眼轴长度，即由角膜到视网膜的几何长度，需要一个相位延迟或轴向扫描的装置，采用干涉测量中位相补偿的原理设计了可变相位或眼轴长度测量的延迟器，本发明在设定固定的位相延迟2（n-1）s的情形下，可以在眼前节和眼后节扫描，实现全眼的扫描。

本发明的技术方案为：一种用于眼轴长度测量的光学相位延迟器，包括固定不动的第一直角棱镜和两个可以移动的第二和第三直角棱镜，第二和第三直角棱镜上下叠放位于一个平移台上，平移台被电机驱动移动，使第二和第三直角棱镜同步移动，第三直角棱镜为直角梯形棱镜，第二直角棱镜为直角三角形，三个直角棱镜的斜边都具有相同的角度，使的三个直角棱镜的斜边在一条直线上贴合，作为贴合边，随着平移台移动，第二和第三直角棱镜可沿着贴合边移动，光源光线通过第二直角棱镜或第三直角棱镜的直角边入射并穿过后，经过第一直角棱镜斜边垂直入射到第一直角棱镜的直角边，再被第一直角棱镜的直角边上镀的高反射膜反射后原路返回，光源不动，平移台移动，光线入射到第二直角棱镜直角边上和入射到第三直角棱镜直角边上的距离差为s。

所述三个直角棱镜的折射率相同。

所述第二和第三直角棱镜入射直角边在电极驱动下的移动长度为L，直角棱镜的折射率为n，空气折射率为n₀，第二直角棱镜直角边与贴合边的夹角为a，也就是镀有高反射膜的第一直角棱镜直角边与贴合边的夹角为a，则所述光学相位延迟器在平移台移动扫描时总的光学光程差为：

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本发明的有益效果在于：本发明用于眼轴长度测量的光学相位延迟器，扫描方式为线性；结构简单；成本低；且所需要扫描的范围小，速度快；非常便利地实现眼前节和眼后节的全眼扫描；两个棱镜组成了一个光学平板，准直光线垂直入射，无像差引入；同时，棱镜采用低色散、高折射率光学玻璃，消除了系统色散的影响，高折射率可以减小扫描长度及可以实现大范围扫描。

附图说明

图1为本发明用于眼轴长度测量的光学相位延迟器结构示意图；

图2为本发明光学相位延迟器中两个直角棱镜几何关系图。

具体实施方式