一种基于光谱位相的高精度大量程间距测量方法及系统

    公开(公告)号:CN103090808B

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201310024288.1

    申请日:2013-01-22

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01B11/14

    摘要: 本发明公开了一种基于光谱位相的高精度大量程间距测量方法及系统。该系统能够实现超大量程范围内不同区域样品光与参考光的低相干干涉和不同区域干涉信号的空间编码,并结合相位敏感型OCT技术,通过增加MZI构成的标定单元,实现大量程高精度的间距测量。该系统由于采集卡同步采样两个单元的干涉光谱信号,因而确保了两个单元中扫频光源起始波数和非线性光谱采样的一致性。利用基于光谱位相的方法,不需对每个扫频周期的标定干涉光谱信号进行等波数间隔标定,缩短了数据处理时间,且能够大大降低扫频光源抖动对系统稳定性的影响。该方法简单,能实现实时处理,且不用添加额外的较复杂器件,易于实现。

    基于光谱编码与正交分光的并行OCT探测方法及系统

    公开(公告)号:CN103271721B

    公开(公告)日:2014-11-05

    申请号:CN201310187354.7

    申请日:2013-05-17

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00

    摘要: 本发明公开了一种基于光谱编码与正交分光的并行OCT探测方法及系统。本发明能够在样品的不同横向探测位置形成一系列频率互不交叠的光学频率梳,进而实现对样品横向位置的光谱编码和并行照明。由两级空间正交分光光谱仪构成该并行OCT探测系统的探测臂,该探测臂由虚像相控阵列和光栅组成,并以高速面阵CCD作为探测器,实施干涉光谱信号的并行探测。光谱信息最终传入计算机,在计算机上实现对样品的横向位置信息和轴向深度信息的快速重构。本发明能够在满足高光谱分辨率的前提下,以全光纤系统代替空间光学系统,并且能够避免以往并行探测中存在的相干串扰问题,从而实现高信噪比、高横向分辨率和高轴向分辨率的并行谱域OCT成像。

    基于OCT的大动态范围流速的高灵敏度测量系统及方法

    公开(公告)号:CN102657519A

    公开(公告)日:2012-09-12

    申请号:CN201210145986.2

    申请日:2012-05-11

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 A61B5/026

    摘要: 本发明公开了一种基于OCT的大动态范围流速的高灵敏度测量系统及方法。本发明采用锯齿波驱动的快速扫描与阶梯波驱动的慢速扫描相结合的二维扫描策略,并利用高速CMOS相机采集干涉光谱。在快速扫描方向采用传统相位分辨算法提取大流速信息,在慢速扫描方向采用高阶相关相位分辨算法提取小流速信息和对应于大动态范围流速的相位方差值。大流速信息与小流速信息合成得到流速图像。相位方差图像经空间滤波和二值化后得到掩膜图像,用掩膜图像对流速图像处理得到最终流速图像。本发明不仅拓展了测量流速的动态范围,而且突破了噪声受限的速度探测灵敏度。

    OCT中基于时空分光的宽光谱高分辨探测方法及系统

    公开(公告)号:CN101617935B

    公开(公告)日:2011-05-04

    申请号:CN200910100972.7

    申请日:2009-08-06

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 A61B3/00 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种OCT中基于时空分光的宽光谱高分辨探测方法及系统。从宽带光源发出的低相干光,经光隔离器入射到宽带光纤耦合器,经耦合器分光后分别进入扫面探头和参考臂,返回的光在宽带光纤耦合器中产生干涉,探测臂将干涉信号分解成不同光谱分量后实施探测,然后传入计算机重建样品图像。在探测臂中干涉光谱信号先通过低分辨率、宽自由光谱范围的时间域分光器件,再通过高分辨率、窄自由光谱范围的空间域分光器件,再由光谱成像系统探测。本发明能够在满足高光谱分辨率的前提下,减小光谱成像系统的视场,避免了大视场光谱成像时存在的场曲以及光谱串扰等问题,从而实现高信噪比、高分辨率的谱域OCT成像。

    基于移动光栅空间载频谱域OCT全量程成像方法

    公开(公告)号:CN103267732B

    公开(公告)日:2016-12-28

    申请号:CN201310189388.X

    申请日:2013-05-21

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N21/25

    摘要: 本发明公开了一种基于移动光栅空间载频的谱域OCT全量程成像方法。采用移动光栅取代传统谱域OCT中的参考反射镜,在横向扫描方向引入无需光程调制的空间载频。将探测得到的干涉光谱信号先进行沿横向扫描方向的傅里叶变换,然后实施以空间载频量为中心的带通滤波,接着对滤波信号进行逆傅里叶变换,最后再对信号沿轴向作傅里叶变换,就能获得样品消镜像后的全量程OCT图像。本发明能够在不引入任何附加光程差的前提下,获得全量程谱域OCT成像,避免了传统空间载频方法中累积光程差导致的灵敏度下降。

    基于视见函数调控的全眼前节谱域OCT成像系统及方法

    公开(公告)号:CN102670172A

    公开(公告)日:2012-09-19

    申请号:CN201210137508.7

    申请日:2012-05-07

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B3/14 A61B3/10

    摘要: 本发明公开了基于视见函数调控的全眼前节谱域OCT成像系统及方法。宽带光源发出的低相干光,经光纤耦合器分光后分别进入样品臂和参考臂,从样品臂和参考臂返回的光各自经过环形器进入探测臂,分别经由光开关选择不同的光路并照射在光栅的不同区域,实现参考臂位置与相应最高灵敏度位置的切换。经光栅色散后的不同光谱成分会聚在CCD的不同像素上并发生干涉,干涉光谱信号传入计算机后重建样品的OCT图像。将对应于光开关两种状态下的两幅OCT图像进行拼接,得到量程加倍的OCT图像。本发明能够在高灵敏度前提下实现全眼前节的谱域OCT成像。

    基于群延迟波数载频的镜像分离方法及系统

    公开(公告)号:CN102028454B

    公开(公告)日:2012-05-09

    申请号:CN201010520190.1

    申请日:2010-10-26

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种基于群延迟波数载频的镜像分离方法及系统。在傅立叶域光学相干层析成像系统的参考臂中设置光栅型光学延迟线,基于光学延迟线中反射镜与光轴垂轴面的特定夹角,在各光谱成分中引入随光谱波数线性变化的附加位相量,实现参考光零相延迟下的特定群延迟。群延迟后的参考光与样品光汇合,形成相应载频的干涉光谱。对干涉光谱实施基于快速傅立叶变换的图像重建,其共轭镜像将偏离无载频时的位置,等效偏移量远大于在各光谱成分中引入的附加光程量,确保了在干涉信号灵敏度下降最小化的前提下,有效分离直流项与共轭镜像,实现傅立叶域光学相干层析的全量程成像。本发明提出的方法可用于谱域光学相干层析系统和扫频光学相干层析系统。

    基于位相复用的全量程扫频OCT成像方法及系统

    公开(公告)号:CN102188237A

    公开(公告)日:2011-09-21

    申请号:CN201110141036.8

    申请日:2011-05-26

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 A61B10/00

    摘要: 本发明公开了一种基于位相复用的全量程扫频OCT成像方法及系统。在扫频OCT系统的参考臂中设置电光调制器,实现干涉光谱的高速相位调制。通过数据采集卡与电光调制器间的触发同步,使采集到的干涉光谱相邻采样点之间保持预设的相位变化,实现单次扫频周期内干涉光谱的位相复用采集,将采集到的干涉光谱数据采样点按其所对应的附加相位进行分组,然后分别映射到对应同一等间隔采样点的波数空间,形成波数空间的相移干涉光谱数据子集。利用相移干涉光谱数据子集可构建复干涉光谱数据,重建全量程扫频OCT图像。基于电光调制的单次扫频周期内干涉光谱的位相调制与复用,相移速度快、精度高,镜像抑制率高,可实现感兴趣深度区域的高灵敏度成像。

    用于谱域OCT的声光选通光谱快速探测方法及系统

    公开(公告)号:CN101711667A

    公开(公告)日:2010-05-26

    申请号:CN200910154913.8

    申请日:2009-11-26

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种用于谱域OCT的声光选通光谱快速探测方法及系统。从宽带光源发出的低相干光,经光隔离器入射到宽带光纤耦合器,经分光后分别进入样品臂和参考臂,从样品臂和参考臂返回的光在宽带光纤耦合器中产生干涉,由探测臂实施干涉光谱的探测,传入计算机作后续处理以重建样品图像。在探测臂中采用基于单元探测器的高速声光选通光栅光谱仪,干涉光谱信号先通过光栅分光,再通过脉冲式射频信号驱动的声光调制器所形成的声光栅对光的偏折作用来依次选通窄带光谱,得到时间序列的各色窄带光谱并由单元探测器探测。实现光谱的高速探测,在1024像素条件下行频可达100kHz。它可用于各种波段的谱域OCT系统以及其他涉及光谱仪的领域。

    用于内窥光学相干层析成像的二维扫描光纤探头

    公开(公告)号:CN101711666A

    公开(公告)日:2010-05-26

    申请号:CN200910154253.3

    申请日:2009-11-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: A61B5/00 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种用于内窥光学相干层析成像的二维扫描光纤探头,该光纤探头基于非对称光纤悬臂结构,能够形成两个独立的、互不影响的正交谐振模;利用包含两个谐振信号分量的单一驱动信号,能同时激发非对称光纤悬臂的两个正交谐振模,形成二维的李萨如扫描图案。提出的基于非对称光纤悬臂结构的二维扫描光纤探头,利用单模光纤、梯度折射率光纤形成透镜光纤,再与梯度折射率透镜组合,实现样品的照明和后向散射光的收集。提出的二维扫描光纤探头利用集成于探头内部的位置敏感探测器,能够实时记录光纤探头出射光在成像横断面内的二维轨迹,实现对扫描位置信息的准确重构。