[发明专利]一种低频段的微型光声显微成像系统及其方法

权利要求书

1.一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、长脉宽调制的激光二极管（1）发出的脉冲激光，依次经过准直透镜组（2）、可变焦透镜（3）、MEMS二维振镜（4）和声反射镜（5）后聚焦照射在样品上产生低频段的光声信号；

步骤二、光声信号经过声反射镜（5）一次反射后由低频段的微阵列超声探头（6）接收，经过多通道并行的预处理电路（9）和峰值保持电路（10）后，光声信号的峰值被保持并传输进计算机（14）；

步骤三、计算机（14）可通过振镜驱动电路（13）同步控制MEMS二维振镜（4）对光束焦点进行横向平面扫描，同时也可通过调焦电路（12）同步控制可变焦透镜（3）对光束焦点进行纵向深度扫描；

步骤四、计算机（14）可对每次横向扫描接收到的多通道光声信号峰值进行简单的加权求和后即可直接赋值成一副二维图像，其横向分辨率决定于光束焦点的直径；不同纵向深度扫描的二维图像可重建为一副三维图像，其纵向分辨率决定于光束聚焦的焦深。

2.根据权利要求1所述的一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于：步骤（一）中，所述激光二极管（1）发出的长脉宽调制激光的脉宽优选为500ns~50μs。

3.根据权利要求1所述的一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于：步骤（二）中，所述声反射镜（5）对激光二极管（1）发出的脉冲激光的波长具有高透射率。

4.根据权利要求1所述的一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于：步骤（二）中，所述微阵列超声探头（6）与光声信号之间的耦合介质为气体或液体。

5.根据权利要求2所述的一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于：步骤（二）中，所述微阵列超声探头（6）的中心频率优选为对应长脉宽调制激光的脉宽倒数的二分之一，即为1MHz~10KHz。

6.根据权利要求1所述的一种低频段的微型光声显微成像方法，其特征在于：步骤（二）中，所述每个通道的预处理电路（9）和峰值保持电路（10）连接一个或多个微阵列超声探头（6）的阵元。

7.一种实现权利要求1～6任一项所述方法的低频段的微型光声显微成像系统，其特征在于：包括由激光二极管（1）、准直透镜组（2）、可变焦透镜（3）、MEMS二维振镜（4）、声反射镜（5）、微阵列超声探头（6）和外壳（7）组成的微型光声头（8），预处理电路（9），峰值保持电路（10），激光二极管驱动电路（11），调焦电路（12），振镜驱动电路（13）和计算机（14）；所述激光二极管（1）、准直透镜组（2）、可变焦透镜（3）、MEMS二维振镜（4）、声反射镜（5）、微阵列超声探头（6）置于外壳（7）内；所述激光二极管（1）正下方依次放置有准直透镜组（2）、可变焦透镜（3）和MEMS二维振镜（4）；所述MEMS二维振镜（4）的入光口正对有可变焦透镜（3）；所述MEMS二维振镜（4）的出光口正对有声反射镜（5）；所述声反射镜（5）正上方放置有微阵列超声探头（6）；所述微阵列超声探头（6）、预处理电路（9）、峰值保持电路（10）和计算机（14）依次电气连接；所述激光二极管（1），激光二极管驱动电路（11）和计算机（14）依次电气连接；所述可变焦透镜（3）、调焦电路（12）和计算机（14）依次电气连接；所述MEMS二维振镜（4）、振镜驱动电路（13）和计算机（14）依次电气连接。