[发明专利]一种基于相干探测的多光子超深度组织成像设备及其检测成像方法

权利要求书

1.一种基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于，包括飞秒激光光源、光调制单元、光学相干显微单元以及计算机，其中：

所述飞秒激光光源利用钛蓝宝石激光器产生超短脉冲飞秒激光；

所述光调制单元对超短脉冲飞秒激光进行调制，进而将调制后的激光送入光学相干显微单元；

所述光学相干显微单元利用输入的调制光对生物样本进行二次谐波-相干探测，获得毫米级大深度的组织图像；

所述计算机对所得组织图像进行定量分析，获得反映组织病理特征的结构与功能信息。

2.根据权利要求1所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述光调制单元包括：

光隔离器，用于限制激光单方向传输，防止激光反向进入激光器对激光器造成损伤；

起偏器，用于产生特定偏振方向的偏振光；

半波片，用于调整偏振光的偏振方向；

透镜L1，用于将调整偏振方向后的激光耦合进单模光纤；

单模光纤，用于扩展激光的光谱宽度，产生连续谱激光；

透镜L2，用于将连续谱激光扩束为具有适配光斑尺寸的激光。

3.根据权利要求2所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述单模光纤产生的连续谱激光的脉冲光谱宽度为45nm。

4.根据权利要求1所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述光学相干显微单元包括分光镜、二维扫描振镜、透镜L3、二向色分束器、滤光片、彩色滤光片、反射镜、二向色镜、四分之一波片、棱镜对色散补偿器、非线性晶体、OCT光谱仪以及SH-OCT光谱仪，其中：所述分光镜用于将输入的调制光分成两路相同的激光，其中一路依次经非线性晶体、棱镜对色散补偿器、四分之一波片打到二向色镜上并原路返回，另一路经二维扫描振镜和透镜L3打到生物样本上并原路返回，进而分光镜将两路返回的激光进行合成，合成光束经二向色分束器再分成两路激光，其中一路经滤光片送入OCT光谱仪，另一路经彩色滤光片送入SH-OCT光谱仪；所述OCT和SH-OCT光谱仪将输入光的光谱转换成电信号后送至计算机。

5.根据权利要求4所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述非线性晶体用以产生二次谐波，经过非线性晶体的激光通过二向色镜反射作为干涉的参考光与经过生物样本的激光发生干涉，所述棱镜对色散补偿器由棱镜对对插组成，用于补偿色散。

6.根据权利要求1所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述光学相干显微单元采用的是频域光学相干显微系统。

7.根据权利要求1所述的基于相干探测的多光子超深度组织成像设备，其特征在于：所述超短脉冲飞秒激光的中心波长800nm，相干长度5nm。。

8.如权利要求1-7任一项所述基于相干探测的多光子超深度组织成像设备的检测成像方法，其特征在于：通过SH-OCT光谱仪获取组织的超深度图像，通过OCT光谱仪获取该组织周围的微环境信息，采用图像分析方法对组织结构与功能进行定量表征。