[发明专利]基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于，包括：OCT成像装置，光声成像装置，样本放置装置，控制和信号处理装置；所述OCT成像装置包括第一光源，第一光传输装置，第一光信号检测装置；所述光声成像装置包括第二光源，第二光传输装置，光声传感装置，以及第二光信号检测装置；其中，所述光声传感装置包括第三光源，第一光偏振装置，棱镜，光声波耦合溶液，凹面声波反射镜，以及第二光偏振装置。

2.根据权利要求1所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：

所述第一光源为超发光二级管；

所述第二光源为脉冲激光器；

所述第三光源为氦氖激光器，用于产生表面等离子体共振的连续光。

3.根据权利要求2所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：所述表面等离子体共振的连续光波长为632.8nm。

4.根据权利要求1所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：

所述第一光传输装置包括光纤耦合器，微透镜，以及若干反射镜和透镜；

所述第二光传输装置包括二色镜，以及若干反射镜和透镜。

5.根据权利要求1所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：

所述第一光偏振装置包括线偏振片和半波片；

所述第二偏振装置包括偏振分光镜。

6.根据权利要求1所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：所述棱镜表面镀有金膜。

7.根据权利要求1所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统，其特征在于：所述凹面声波反射镜材质为玻璃，用于光束和声束的分离。

8.一种基于光声和光学相干层析技术的多模态成像方法，其特征在于，该多模态成像方法采用权利要求1至7中任一项所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统进行成像操作，所述多模态成像方法包括以下操作步骤：

将待测样品置于所述基于光声和光学相干层析技术的多模态成像系统的样本放置装置中；

控制OCT成像装置的第一光源输出激光，控制光声成像装置的第二光源输出脉冲激光，两束输出光合束后聚焦至所述样品；

控制第一光信号检测装置检测样品的OCT反射光信号；

控制光声传感装置将样品产生的光声波信号转化为反射偏振光信号；

控制第二光信号检测装置检测样品的光声反射偏振光信号；

所述控制和信号处理装置对检测到的OCT反射光信号和光声反射偏振光信号进行数据分析以及图像重建。

9.根据权利要求8所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像方法，其特征在于：所述光声传感装置将样品产生的光声波信号转化为反射偏振光信号是基于表面等离子体共振传感技术。

10.根据权利要求9所述的基于光声和光学相干层析技术的多模态成像方法，其特征在于，所述光声传感装置将样品产生的光声波信号转化为反射偏振光信号的具体步骤包括：

样品产生的光声波经由光声波耦合溶液耦合，引起耦合溶液折射率变化；

凹面声波反射镜将其反射至表面镀有金膜的棱镜表面，改变棱镜表面的等离子体共振场；

控制光声传感装置的第三光源输出波长为632.8nm的连续光；

所述连续光经第一偏振装置后调整为含p和s成分的线偏振光；

所述线偏振光入射至表面镀有金膜的棱镜上，在金膜表面激发等离子体共振效应；

反射偏振光经第二偏振装置后分为p-偏振光和s-偏振光；

两束反射偏振光束分别进入第二光信号检测装置两个端口。