[发明专利]一种基于级联马赫曾德干涉仪的光谱相位校准系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于级联马赫曾德干涉仪的光谱相位校准系统及方法，本发明级联MZI干涉光谱信号经傅立叶变换、滤波及逆傅立叶变换分离出光程差d1接近系统最大成像深度的第一参考干涉信号和光程差d2接近零光程的第二参考干涉信号，第一参考干涉信号实现波数采样的实时线性标定和校准最大成像深度处光谱相位跳变的分数部分，第二参考干涉信号确定最大成像深度光谱相位跳变的2π整数倍，起始波数跳动引起的相位跳变与深度成线性关系，两路参考干涉信号结合可以校正任意深度处实际的相位跳变。既实现了光谱实时线性标定，又确保了光谱相位跳变的校准精度，解决了光谱相位跳变校准的2π混淆问题，可实现实时、高灵敏的位相探测和位相图像的重建。

主权项

1. 一种基于级联马赫曾德干涉仪的光谱相位校准系统，包括光源、宽带光纤耦合器、光谱相位校准臂、OCT主干涉仪、OCT干涉光谱信号探测装置、数据采集卡、计算机，其特征在于：扫频光源(1)发出的低相干光进入第一宽带光纤耦合器(2)，经分光后分别进入光谱相位校准臂和OCT主干涉仪，所述OCT主干涉仪的样品臂和参考臂共路；所述共路的样品臂和参考臂包括宽带光纤环行器(5)、准直镜(6)、扫描振镜(7)、聚焦透镜(8)、分光板或者一面镀增透膜的薄盖波片(9)以及样品(10)，第二宽带光纤耦合器(4)第一输出端与宽带光纤环行器(5)的第一端相连，宽带光纤环行器（5）第二端的光经过准直镜（6）、扫描振镜（7）和聚焦透镜（8）后，投射在样品（10）上，分光板或盖波片（9）参考平面反射的光和样品后向散射的光汇合后干涉；所述的OCT干涉光谱信号探测装置为平衡探测器（12），参考平面反射的光和样品后向散射光汇合后形成OCT干涉光谱信号，通过宽带光纤环行器（5）的第三端进入第三宽带光纤耦合器（11）的一个输入端，第三的宽带光纤耦合器（11）的另一输入端和第二宽带光纤耦合器（4）的第二输出端相连，第三宽带耦合器（11）的两路输出端分别与平衡探测器（12）的两路输入端相连，平衡探测器（12）探测的信号经数据采集卡（13）和计算机（14）进行数据采集和数据处理，第一宽带光纤耦合器（2）分光后的低相干光经过光谱相位校准臂，所述光谱相位校准臂包括级联马赫曾德干涉仪（3），所述级联马赫曾德干涉仪（3）能形成一路MZI光谱相位校准信号，同时提供光程差为的第一参考干涉信号和光程差为的第二参考干涉信号，经数据采集卡和计算机进行数据采集和数据处理。