[发明专利]一种频域光学相干层析连续色散补偿成像方法和系统

权利要求书

1.一种频域光学相干层析连续色散补偿成像系统，其特征在于，包括：超辐射激光器SLD、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、2×2光纤耦合器、第一扩束准直器、反射镜、压电平移台、第二扩束准直器、振镜、第一透镜、样品、载物平移台、第三扩束准直器、反射型光栅、第二透镜、图像采集器以及计算机，其中2×2光纤耦合器的四个端口分别与第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤连接；激光器SLD与第一光纤的一端连接，第一光纤的另一端接入2×2光纤耦合器第一端(输入端)；第二光纤一端接入2×2光纤耦合器第二端，第二光纤另一端与第一扩束准直器连接，反射镜安装于压电平移台上，所述第二光纤、第一扩束准直器以及安装于压电平移台上的反射镜组成参考臂；第三光纤一端接入2×2光纤耦合器第三端，第三光纤另一端与第二扩束准直器连接，第三光纤、第二扩束准直器、振镜、第一透镜以及样品组成样品臂，样品放置在载物平移台上；第四光纤一端接入2×2光纤耦合器第四端，第四光纤另一端与第三扩束准直器连接，并且，第四光纤、第三扩束准直器、反射型光栅、第二透镜，图像采集器组成干涉臂；所述图像采集器采集干涉谱图后，将数据传送到计算机进行处理。

所述超辐射激光器SLD发出的光，通过第一光纤进入光纤耦合器后分成两束光；第一光束进入频域相干层析成像系统的参考臂，依次通过第二光纤和第一扩束准直器后，入射到参考臂末端的反射镜上并被其反射，反射光原路返回重新耦合进入第四光纤中，作为参考光；第二光束进入样品臂，依次通过第三光纤、第二扩束准直器、振镜、第一透镜后，入射到样品上并被其反射，该样品反射光通过样品臂光路返回并耦合进入第四光纤中，作为信号光；所述参考光和信号光共路通过第四光纤、第三扩束准直器、反射型光栅和第二透镜，入射到图像采集器上形成干涉谱强度图；所述图像采集器将接收到的干涉谱强度图传送到计算机，进行成像重构和连续色散补偿。

2.根据权利要求1所述频域光学相干层析连续色散补偿成像系统，其特征在于，振镜与所述第一透镜组成扫描振镜组件，用于实现对样品的横向扫描。

3.根据权利要求1所述的频域光学相干层析连续色散补偿成像系统，其特征在于，反射型光栅、第二透镜和图像采集器构成了所述频域相干层析成像系统的光谱仪组件。

4.一种频域光学相干层析连续色散补偿成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采集相移差为π/2的三幅干涉谱强度图，使用所述相移差为π/2的三幅干涉谱强度图构造一个包含相位的复干涉谱强度函数，对所述复干涉谱强度进行傅里叶逆变换，得到去干扰项后的层析图。

步骤2、在所述层析图的深度方向上采用窗函数提取一个深度层的层析结构并作傅里叶变换，得到该深度层的干涉谱强度；以此方法，依次对n个不同深度层分别加窗提取并作傅里叶变换，得到所述n个深度层的干涉谱强度

步骤3、逐一对所述n个各深度层的轴向信号迭代进行色散补偿，评价确定所述各深度层的二阶色散相位值，并计算得到对应的二阶色散系数值，包括：

步骤4、使用所述n个深度层的色散系数值a"(l_n)对深度层位置参量l_p进行拟合，得到二阶色散系数随深度层位置(像素数)的变化曲线；从所述二阶色散系数随深度层位置变化的拟合曲线直接得到连续分层的各深度层的二阶色散系数值。

步骤5、层析图深度方向上分层进行连续色散补偿，其特征在于包括由所述各分层的色散系数a"(l_p)，计算出各分层的二阶色散补偿相位采用减去二阶色散补偿相位的色散补偿方法，计算各分层色散补偿后的相位值对所述各分层轴向信号进行色散补偿，得到连续分层色散补偿后的干涉谱强度

步骤6、对连续色散补偿后的干涉谱强度进行傅里叶逆变换，得到消除了色散展宽效应的层析图。