[发明专利]单次采集无色散移相全场光学相干层析成像装置及方法

摘要

本发明公开了一种单次采集无色散移相全场光学相干层析成像装置及方法。该装置包括科勒照明、偏振分光器件、参考臂、样品臂、面阵CCD、FPGA和控制电路。该方法基于迈克尔逊干涉和低相干光源，采用偏振分光镜、四分之一玻片、偏振片和一对完全相同的CCD获得两组相位差相差π/2相位的干涉条纹，实现全波段无色散移相；配合希尔伯特算法，单次采集即可解调层析信号；由计算机处理得到样品的二维断层图，最终通过电控位移平台进行轴向扫描以获取三维信息；控制系统采用FPGA搭建电路以产生频率可调的高精度信号，同步控制双CCD、样品臂和参考臂电控位移平台。本发明可进行亚微米量级的生物组织的离体或在体成像，具有成像质量高、速度快的优点。

主权项

1.一种单次采集无色散移相全场光学相干层析成像装置，其特征在于，包括光源(1)、前置聚光镜(2)、孔径光阑(3)、视场光阑(4)、照明会聚透镜(5)、分光棱镜(6)、中性滤波片(7)、四分之一玻片(8)、线偏振片(9)、参考臂显微物镜(10)、参考镜(11)、参考臂电控位移平台(12)、样品臂反射镜(13)、色散补偿玻璃板(14)、样品臂显微物镜(15)、样品(16)、样品臂电控位移平台(17)、偏振分光镜(18)、第一会聚透镜(19)、第二会聚透镜(20)、第一面阵CCD(21)、第二面阵CCD(22)、FPGA(23)、计算机(24)、参考臂电动位移平台控制器(25)、样品臂电动位移平台控制器(26)、第一CCD控制器(27)、第二CCD控制器(28)；所述光源(1)、前置聚光镜(2)、孔径光阑(3)、视场光阑(4)、照明会聚透镜(5)、分光棱镜(6)构成科勒照明系统，中性滤波片(7)、四分之一玻片(8)、线偏振片(9)、参考臂显微物镜(10)、参考镜(11)构成参考臂，样品臂反射镜(13)、色散补偿玻璃板(14)、样品臂显微物镜(15)、样品(16)、样品臂电控位移平台(17)构成样品臂；参考臂显微物镜(10)设置于分光棱镜(6)的反射出射面，样品臂反射镜(13)设置于分光棱镜(6)的透射出射面；参考镜(11)设置于参考臂电控位移平台(12)上，样品(16)设置于样品臂电控位移平台(17)上，第一会聚透镜(19)设置于偏振分光镜(18)的透射出射面，第二会聚透镜(20)设置于偏振分光棱镜(18)的反射出射面，第一面阵CCD(21)设置于第一会聚透镜(19)的焦面上，第二面阵CCD(22)设置于第二会聚透镜(20)的焦面上；第一面阵CCD(21)和第二面阵CCD(22)的信号由FPGA(23)同步，并接入计算机(24)，FPGA(23)发出的信号分别接入参考臂电动位移平台控制器(25)、样品臂电动位移平台控制器(26)、第一CCD控制器(27)、第二CCD控制器(28)，参考臂电动位移平台控制器(25)接入参考臂电控位移平台(12)，样品臂电动位移平台控制器(26)接入样品臂电控位移平台(17)。