[实用新型]基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置

说明书

本实用新型涉及一种基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，该装置可以超速的、高精度的、无接触的进行物体表面光谱成像和表面三维强度信息探测。该装置中光源产生的辐射光被光纤耦合器分为两束光；一束光被第一偏振控制调制后再经第一准直透镜组准直后被可沿X向移动的反射镜反射后形成参考光，参考光沿原路返回至2×2光纤耦合器；另一束光被第一聚焦透镜聚焦在样品上后产生样品反射光，样品反射光与参考光在2×2光纤耦合器内产生干涉光，干涉光被第二准直透镜组准直后再由第二偏振控制调制进入AOTF滤波单元中；AOTF滤波单元中产生偏振光然后被探测器采集，探测器与计算机连接；光谱信息经计算机处理后可得到样品的三维层析图像。

技术领域

本实用新型属于光学检测技术，具体涉及一种基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置。

背景技术

光学相干层析技术(OCT)是一种基于相干干涉原理将光、电以及计算机图像处理技术结合为一体，利用样品的后向散射光对样品进行成像的新型成像技术，适用范围广，受到众多科研学者的关注。具有无损伤、非介入、非接触、图像分辨率高且操作简单、便携、易与内窥镜结合等优点，广泛应用于光学检测、工业检测、医学、生物诊断检测、科学研究等领域。OCT技术通过分析生物组织的后向散射光可以对生物组织内部的微细结构高分辨成像，可以对病变组织在体实时成像。OCT的成像分辨可以达到1-20μm，这比临床上常用的超声成像要高出一至两个数量级，可以实现物体微米量级的实时高分辨三维成像，而且具有非侵入、非接触等优点。通过对干涉条纹的光谱信号进行探测，可以实现物体表面的二维信息和轴向信息，既深度信息。目前在临床医学领域，OCT系统最成熟的应用领域是眼科检查，在眼睛中的探测深度可以达到2cm左右。该技术是一种发展潜力巨大的无损检测技术，被广泛应用在医学成像中。此外，光谱成像技术的另一优势在于它易于与其他技术相结合，提取样品光的振幅、相位和偏振态等参数作为诊断信息。

传统的XCT技术聚焦系统精密度要求很高，而且图像重建计算过程复杂，对人体有辐射剂量，成本高昂；虽然超声检测没有辐射，但检测时必须接触设备，容易造成感染，同时也影响检测结果；主磁场、梯度场、射频场的致热效应，同样可能对人体造成伤害，且费用高昂，操作复杂，限制了常规化普及；对于激光共焦显微术，其只能对透明非散射样品成像，通常成像时注入的荧光造影剂带有毒性，不能实现在体检测，而且成像深度小。

磁共振和超声成像的分辨率一般大于100μm，超声探头发出超声的波长、频率限制着系统的分辨率，虽分辨率最高可达到约100μm，但同时会降低探测深度。

MRI尽管有高于的分辨率，能探测特殊的组织化学物质，无游离辐射，但其费用极其昂贵。

目前OCT技术发展尚不成熟，相关科研工作者致力于增加系统穿透深度、提高分辨率和信噪比、优化系统综合性能等方向的研究。

实用新型内容

针对背景技术中出现的问题，本实用新型提供一种基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，可以超速的、高精度的、无接触的进行物体表面光谱成像和表面三维强度信息探测。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，包括光源、光隔离器、光纤、2×2光纤耦合器、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第一偏振控制、第二偏振控制、第三偏振控制、AOTF滤波单元、反射镜、探测器以及计算机；

光源产生的辐射光依次经过光隔离器和2×2的光纤耦合器后被分为两束光；

其中一束光被第一偏振控制调制后再经第一准直透镜组准直后被可沿X向移动的反射镜反射后形成参考光，所述参考光沿原路返回至2×2光纤耦合器；