[发明专利]具有成本效益的直线扫描光学相干断层成像装置

说明书

通过使扫描镜尺寸小型化和使用强度均匀性要求较低的光源，降低了线扫描光学相干断层扫描(OCT)装置的实施成本。扫描镜将探测光束反射到样品的不同部分，以对样品进行线扫描。在光束到达反射镜之前，线压缩透镜压缩探测光束的截面长度，从而使反射镜小型化，仅反射压缩光束。在产生探测光束的线性光束时，准直透镜、鲍威尔透镜和聚焦透镜的级联从点光源的原始光束产生线性光束。狭缝进一步过滤线性光束以去除其外围部分，这样即使使用不对称的发散光源，线性光束的强度也基本均匀。

缩略语列表

2D：二维

IR：红外线

MEMS：微机电系统

MTF：调制传递函数

OCT：光学相干断层成像

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用线扫描的OCT对样品进行成像的装置，特别涉及使用小型镜实现的这种装置，该小型镜用于控制样品的线扫描，同时允许降低装置的制造成本。

背景技术

OCT是一种以微米级轴向分辨率对样品进行横断面成像的光学技术。这种技术已经在非侵入性医学成像中找到了应用，特别是在视网膜成像中。在用OCT扫描样品时，可以使用光栅扫描(逐点扫描)和线扫描。尽管使用线扫描的OCT设备(以下称为线扫描OCT设备)实施起来更复杂，因此成本更高，但由于线扫描技术要比光栅扫描技术的扫描速度高，因此线扫描技术引起了人们的极大兴趣。期望能降低线扫描OCT设备的实施成本。

导致实施成本高的一个因素是，线扫描OCT设备中通常使用大型扫描振镜来引导线性光束照射样品的不同部分，例如在US 2020/0201058中公开的OCT设备；在N.YOSHIFUMI等人的“High-speed three-dimensional human retinal imaging by line-fieldspectral domain optical coherence tomography(通过线阵谱域光学相干断层成像技术进行高速三维人体视网膜成像)，”《Optics Express光学快报》，第15卷，第12期，第7103-7116页，2007年6月；以及Z.AL-QAZWINI等人的“Ultrahigh-speed line-scan SD-OCT forfour-dimensional in vivo imaging of small animal models用于小动物模型的四维体内成像的超高速线扫描SD-OCT”，《Biomedical Optics Express生物医学快报》，第9卷，第3期，第1216-1227页，2018年3月。无论使用何种原理，电子控制转向大型镜是非常复杂且昂贵的。希望能够减小扫描振镜(或任何其他类型)的尺寸以降低实施成本。

另一个因素是，在实现线扫描OCT设备时，为了确保对样品进行高质量的精确测量，需要有一个功率强度高度均匀的光源。这种光源很昂贵。为了降低实施成本，期望可以对光源有强度均匀性上的宽松要求，同时通过使用光学技术从光源实现探测样品的线性光束的功率强度的高均匀性。

本领域需要一种成本效益高的线扫描OCT设备，其能够减小扫描振镜(或任何其他)的尺寸和/或使用对强度均匀性要求较低的光源。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种通过OCT对样品进行成像的装置。该装置的优点在于，通过将扫描镜小型化和/或使用对强度均匀性要求较低的光源，可以降低实施成本。