[发明专利]一种基于柔性基底的微腔光声成像系统

权利要求书

1.一种基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，包括：光源发生装置（1）、反射镜（2）、扩束镜（3）、箱体（4）、待测目标（5）、柔性微腔传感部件（6）、可调升降器（7）、信号采集解调系统（8）、控制成像处理设备（9）；控制成像处理设备（9）分别连接光源发生装置（1）、可调升降器（7）及信号采集解调系统（8），所述待测目标（5）、柔性微腔传感部件（6）及可调升降器（7）均设置于箱体（4）内，待测目标（5）设置于可调升降器（7）上；控制成像处理设备（9）控制光源发生装置（1）输出光源，光源通过反射镜（2）反射至扩束镜（3），然后经扩束镜（3）扩束，入射至待测目标（5）上，待测目标（5）吸收光能热膨胀产生瞬时的超声脉冲信号，超声脉冲信号被柔性微腔传感部件（6）探测接收，转换为光信号，光信号通过信号采集解调系统（8）转换为电信号，信号采集解调系统（8）将电信号传输至控制成像处理设备（9）完成信号的采集与二维层析图像重建，控制成像处理设备（9）控制可调升降器（7）升降移动，调节成像层析位置，将不同升降位置下的二维层析图像叠加，实现三维成像；

所述柔性微腔传感部件（6）包括若干个微环谐振腔单元（61）、矩形波导（62）、包层（63），若干个微环谐振腔单元（61）中的每一个均与矩形波导（62）耦合，耦合间距为G，微环谐振腔单元（61）与矩形波导（62）被包层（63）包裹，微环谐振腔单元（61）与矩形波导（62）由硫系材料制作而成，包层（63）由柔性材料制作而成；

所述柔性微腔传感部件（6）呈环形，若干个微环谐振腔单元（61）以箱体（4）的底面中心为圆心，依次环形排列，形成环形柔性微腔传感器阵列，每个微环谐振腔单元（61）的微环面与环形柔性微腔传感器阵列的轴线平行设置，待测目标（5）设置于环形柔性微腔传感器阵列的圆心位置。

2.根据权利要求1所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，所述控制成像处理设备（9）包括控制设备（91）及成像处理设备（92），控制设备（91）上设有第一控制端（911）、第二控制端（912）、第三控制端（913）及信号传输端（914），控制设备（91）通过信号传输端（914）与成像处理设备（92）连接，并接收成像处理设备（92）下发的控制指令，具体为：

控制设备（91）通过第一控制端（911）连接光源发生装置（1），控制光源发生装置（1）输出光源的波长及脉冲频率；

控制设备（91）通过第二控制端（912）连接可调升降器（7），控制可调升降器（7）的升降距离；

控制设备（91）通过第三控制端（913）连接信号采集解调系统（8），控制信号采集解调系统（8）采集与解调光信号的速率。

3.根据权利要求1所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，待测目标（5）产生超声脉冲信号，超声脉冲信号被柔性微腔传感部件（6）探测接收，柔性微腔传感部件（6）的每个微环谐振腔单元（61）采集到一个时间序列的超声波信号，经信号采集解调系统（8）采集后得到若干组采样数据，若干组采样数据传输至控制成像处理设备（9）进行处理后得到一个XY平面的层析图像。

4.根据权利要求1~3任意一项的所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，所述柔性微腔传感部件（6）通过光纤与信号采集解调系统（8）连接。

5.根据权利要求4所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，所述信号采集解调系统（8）基于数字光频梳对其采集的光信号进行解调。

6.根据权利要求5所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，所述光源发生装置（1）为短脉冲激光器，输出的光源为短脉冲激光。

7.根据权利要求6所述的基于柔性基底的微腔光声成像系统，其特征在于，短脉冲激光经反射镜（2）反射后，通过扩束镜（3）扩束，垂直均匀地入射至待测目标（5）上。