[发明专利]一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除装置及方法

说明书

本发明提供了一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除装置及方法。该装置包括包括CCD相机、刻线光栅、上位机、压电陶瓷、分光镜、样品、物镜、GRIN光纤准直器及超辐射发光二极管。本发明对干涉信号进行信号重构时，使用宽带光源的波长对固定相移量进行修正，计算出一组变化的相移量，因为经过修正的相移量都是无误差的，所以重构后的干涉信号不受宽带光源多色误差的影响。对此干涉信号进行快速傅里叶变换即可去除共轭镜像，将系统的探测深度提高一倍。在不增加传统移相法的数据量的情况下，完全去除宽带光源多色误差的影响，同时提高系统误差容忍度。

技术领域

本发明涉及一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除装置及方法。

背景技术

传统的移相法大部分是采用数据采集卡控制电压输出从而驱动压电陶瓷来进行移相。通过此方法来获得相对于光源中心波长具有不同相位差的干涉信息。在信号重构的过程中以中心波长处的固定相移量代替各波长处的相移量。通过对重构后的干涉信号进行快速傅里叶变换所获得的共轭镜像抑制比受到光源带宽所产生的多色误差影响很大。而探测光源带宽的增加可以提高OCT系统的纵向分辨率。这就不可避免的在光源带宽的选择上产生了矛盾。

发明内容

为了克服传统移相法的受光源多色误差影响大的缺点，本发明提出了一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除法。本发明所提出的移相法能够完全消除光源带宽多引起的多色误差影响，还能提高系统的误差容忍度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除装置，其包括CCD相机、柱透镜、刻线光栅、上位机、压电陶瓷、分光镜、样品、物镜、GRIN光纤准直器及超辐射发光二极管；所述超辐射发光二级管所发射出的光经过一GRIN光纤准直器准直成一束平行光；该平行光经过一物镜被聚焦，然后经过一分光镜被分成功率相等的两束光，一束为样品光，一束为参考光；样品光射向样品，参考光射向压电陶瓷；当两束具有一定光程差的光重合时产生干涉；产生的干涉信号被所述刻线光栅按波长展开并被一CCD相机所捕获；CCD相机与上位机电性连接；所述上位机与压电陶瓷电性连接；所述参考光经压电陶瓷被被上位机接收；所述上位机通过输出电压来控制压电陶瓷伸缩量。

在本发明一实施例中，还包括采光镜、狭缝及反射镜；干涉信号依次通过采光镜、狭缝、反射镜射向刻线光栅。

在本发明一实施例中，还包括一柱透镜；所述柱透镜设置在刻线光栅与CCD相机之间。

本发明还提供一种可消除多色误差的OCT共轭镜像去除方法，其包括以下步骤：步骤 S1：由一超辐射发光二级管所发射出的光经过一GRIN光纤准直器准直成一束平行光；步骤 S2：该平行光经过一物镜被聚焦，然后经过一分光镜被分成功率相等的两束光，一束为样品光，一束为参考光；当两束具有一定光程差的光重合时产生干涉；步骤S3：产生的干涉信号被一刻线光栅按波长展开并被一CCD相机所捕获；CCD相机所捕获的干涉信号如式(1)所示：

I(k)＝DC+AC+∑_nA_nr(k)exp[-j2k(z_n-z_r)] (1)

DC＝I_rr(k)+∑_nI_nn(k) (2)

AC＝∑_n≠mA_nm(k)exp[-j2k(z_n-z_m)] (3)

其中，DC为直流信号，AC为样品臂各层的自相干信号，A_nr是光源的光强分布函数，z_n和 z_m是样品臂的光程，z_r是参考臂的光程，k为波数；步骤S4：对的CCD所捕获的不同相位的干涉信号进行信号重构，得到一组变化的相移量；步骤S5：对重构后的干涉信号进行傅里叶变换，除共轭镜像，获得的样品的深度信息。