[发明专利]光学相干层析系统

说明书

本发明提供一种光学相干层析系统，包括频域光学相干层析装置和自适应光学装置，频域光学相干层析装置的参考臂的数量为N，探测臂的数量与参考臂的数量相匹配；自适应光学装置扫描待测物后所输出的光信号通过耦合器耦合至频域光学相干层析装置的探测臂，光信号经微透镜阵列分为N路测量信号，N路测量信号分别进入相应的探测臂；N路测量信号分别与参考臂中的N路参考信号进行干涉，形成的N路干涉信号传送至N个阵列波导光栅进行分光，分光后的干涉信号入射至光电探测器进行成像。光学相干层析系统能够扩大测量的动态范围，能够实现大通量数据扫描测量、传输,并且本发明提供的光学相干层析系统还能够实现对特定偏振状态待测物的扫描测量。

技术领域

本发明属于光学成像和自适应光学技术领域，具体涉及一种光学相干层析系统。

背景技术

手术间计算机辅助快速诊断对于临床实践具有重要的意义。利用相干层析系统得到的光学断层图像的组织特征，以确定诊断要识别的目标。光学相干层析技术与常规影像手段相比具有独特优势，其影像效果接近病理，同时具有无创无辐射、活体实时观测、高分辨率(16微米)、组织内深度成像、3D影像数据等优点。在过去十几年里，光子集成链路(photonic integrated circuits,PIC)在更多的应用领域得到更加广泛的应用，从电信/数据收发器到传感器等。硅光子学已经发展成为一种通用技术。当前，以“云计算”、“物联网”和“大数据”为代表的5G新技术的出现，使得对高速率、低功耗的数据处理与传输技术的需求更为迫切。首先，光以其特有的速度、带宽和低功耗优势在网络传输中已经居于主导，并且也开始应用于近距离的机柜间、芯片间、甚至芯片内的互联。这些互联相关的需求大大促进了光子集成的迅速发展。

光子集成的迅速发展所能够传输的数据量也远远大于原始方式的数据量，传输的数据量与最后结果的准确度息息相关，因此急需一种大通量的光学相干层析系统，不仅能够进行准确测量还能够采集、传输大通量数据。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，本发明提供一种光学相干层析系统。

本发明提供的光学相干层析系统，包括频域光学相干层析装置、自适应光学装置、耦合器和光接收装置，频域光学相干层析装置的参考臂的数量为N，探测臂的数量与参考臂的数量相匹配；其中，N≥2。

测量臂中的测量光束进入自适应光学装置，测量光束扫描待测物后所输出的光信号通过耦合器耦合至频域光学相干层析装置的探测臂，光信号经微透镜阵列分为N路测量信号，N路测量信号分别进入相应的探测臂；N路测量信号分别与参考臂中的N路参考信号进行干涉，形成的N路干涉信号传送至N个阵列波导光栅进行分光，分光后的干涉信号入射至光电探测器进行成像。

进一步地，探测臂包括依次连接的探头、模分复用器件和单模光纤。

进一步地，模分复用器件为光子灯笼。

进一步地，探头为多模光纤，多模光纤的数量为M，光子灯笼的数量与多模光纤的数量相匹配，多模光纤一端作为探头进行探测，另一端与光子灯笼的一端相连接，光子灯笼的另一端与单模光纤连接，单模光纤与耦合器相连接；其中，M≥2。

进一步地，对光子灯笼的少模端出射的光信号和单模光纤出射的光信号进行标校。

进一步地，还包括起偏器或偏振片，单模光纤出射的光信号进入起偏器或偏振片进行偏振调制。

进一步地，还包括保偏光纤，起偏器或偏振片出射的光信号进入保偏光纤。

进一步地，参考臂包括光子灯笼和衰减片，光子灯笼出射的参考信号经衰减片进行衰减。

进一步地，光电探测器为与阵列波导光栅数量相匹配的点型光电探测器。

进一步地，还包括透镜，阵列波导光栅进行分光，分光后的干涉信号经透镜会聚后传送至光电探测器进行成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：