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一种光路装置以及OCT成像系统

阅读：0发布：2022-09-07

专利汇可以提供一种光路装置以及OCT成像系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于光学相干层析技术领域，尤其涉及一种光路装置以及OCT成像系统。光路装置包括：光路结构，光路结构包括振镜以及平面反射结构，振镜用于从耦合器接收一分光束并向外偏转反射分光束，振镜具有第一偏转状态以及第二偏转状态，振镜处于第一偏转状态时将分光束反射向平面反射结构，而处于第二偏转状态时则将分光束反射向待测样品。光路结构至少设置有两个，各振镜分别从耦合器接收一分光束，至少一个振镜处于第一偏转状态，至少一个振镜处于第二偏转状态。本发明不但使任意一光路结构具备参考臂光路结构的功能以及样品臂光路结构的功能，扩大了单一光路结构的功能范围，而且所有的光路结构在功能和结构上等效，降低生产成本。，下面是一种光路装置以及OCT成像系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光路装置，与宽带光源和耦合器配合使用，以扫描待测样品，所述宽带光源发出源光束，所述耦合器用于将所述源光束分成多个分光束，其特征在于，所述光路装置包括：
光路结构，所述光路结构包括振镜以及平面反射结构，所述振镜用于从所述耦合器接收一所述分光束并向外偏转反射所述分光束，所述振镜具有第一偏转状态以及第二偏转状态，所述振镜处于所述第一偏转状态时将所述分光束反射向所述平面反射结构，而处于所述第二偏转状态时则将所述分光束反射向所述待测样品；
其中，所述光路结构至少设置有两个，各所述振镜分别从所述耦合器接收一所述分光束，至少一个所述振镜处于所述第一偏转状态，至少一个所述振镜处于所述第二偏转状态。
2.如权利要求1所述的光路装置，其特征在于：所述光路结构成对设置，且位于同一对所述光路结构中的两所述振镜分别处于所述第一偏转状态和所述第二偏转状态。
3.如权利要求2所述的光路装置，其特征在于：每一对所述光路结构对应设置一所述耦合器，各所述耦合器均从所述宽带光源接收所述源光束并将所述源光束至少分成两个所述分光束。
4.如权利要求1所述的光路装置，其特征在于：所述光路结构还包括准直透镜，所述准直透镜用于对入射所述振镜的所述分光束进行准直。
5.如权利要求1所述的光路装置，其特征在于：所述光路结构还包括聚焦透镜；在所述振镜处于第二偏转状态时，所述聚焦透镜从所述振镜接收所述分光束并将所述分光束聚焦成样品扫描光斑，以对所述待测样品进行深度扫描采样。
6.如权利要求1所述的光路装置，其特征在于：所述平面反射结构为平面反射镜。
7.如权利要求1所述的光路装置，其特征在于：所述光路结构还包括控制驱动器，所述控制驱动器用于控制并驱动所述振镜于所述第一偏转状态和所述第二偏转状态之间切换。
8.一种OCT成像系统，用于对待测样品进行扫描成像，其特征在于，所述OCT成像系统包括：如权利要求1-7任意一项所述的光路装置、宽带光源、耦合器以及光谱分析仪，所述宽带光源用于发出源光束，且所述源光束被所述耦合器分成多个分光束，所述光谱分析仪用于接收并分析从所述光路结构反射回的所述分光束。

说明书全文

一种光路装置以及OCT成像系统

技术领域

[0001] 本发明属于光学相干层析技术领域，尤其涉及一种光路装置以及OCT成像系统。

背景技术

[0002] 目前，光学相干层析成像(OCT，Optical Coherence tomography)是近十几年来新兴的成像技术，因其具有高分辨率、无损伤、非接触式测量等优点，吸引越来越多的关注。该成像技术利用弱相干光干涉仪的基本原理，其核心部件是宽带光源和迈克尔逊干涉仪，在信号采集过程中，来自宽带光源的相干光在迈克尔逊干涉仪中被分成两部分，一部分是参考光被反射探测器，另一部分作为探测光进入样品，不同样品深度的反射光或者散射光与参考光形成干涉光谱，对探测到的干涉光谱进行分析以得到样品的深度信息，再通过参考光或者样品的二维移动扫描得到样品最终的三维信息。

[0003] 但是，在此类的OCT成像系统中，通常只有一个样品臂或参考臂，而且样品臂仅限于扫描待测样品，参考臂仅限于返回参考光，在OCT的工业应用之中往往需要两个或者以上的样品臂来对产线上的样品进行OCT检测。因此需要多个OCT成像系统，而设置多个OCT成像系统的成本又较高。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种光路装置，旨在解决如何在一个OCT成像系统中形成至少两个样品臂或至少两个参考臂的问题。

[0005] 本发明提供了一种光路装置，与宽带光源和耦合器配合使用，以扫描待测样品，所述宽带光源发出源光束，所述耦合器用于将所述源光束分成多个分光束，所述光路装置包括：光路结构，所述光路结构包括振镜以及平面反射结构，所述振镜用于从所述耦合器接收一所述分光束并向外偏转反射所述分光束，所述振镜具有第一偏转状态以及第二偏转状态，所述振镜处于所述第一偏转状态时将所述分光束反射向所述平面反射结构，而处于所述第二偏转状态时则将所述分光束反射向所述待测样品；

[0006] 其中，所述光路结构至少设置有两个，各所述振镜分别从所述耦合器接收一所述分光束，至少一个所述振镜处于所述第一偏转状态，至少一个所述振镜处于所述第二偏转状态。

[0007] 本发明的技术效果是：在同一光路结构中，通过振镜于第一偏转状态和第二偏转状态之间切换，可以使该光路结构于参考臂光路结构以及样品臂光路结构之间切换。这不但使任意一光路结构具备参考臂光路结构的功能以及样品臂光路结构的功能，扩大了单一光路结构的功能范围，以满足不同的扫描需求，而且所有的光路结构在功能和结构上等效，提高了零件的通用性，在批量生产时，易形成规模效应，降低生产成本。附图说明

[0008] 图1是本发明实施例所提供的OCT成像系统的结构示意图。

[0009] 附图中标号与名称对应的关系如下所示：

[0010] 100、OCT成像系统；10、宽带光源；20、光谱分析仪；30、耦合器；40、准直透镜；11、分光束；50'、第一偏转状态；50”、第二偏转状态；50、振镜；62、平面反射结构；61、待测样品；101、光路装置；101'、样品臂光路结构；101”、参考臂光路结构；63、聚焦透镜；

具体实施方式

[0011] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0012] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0013] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

[0014] 请参阅图1，本发明实施例提供了一种光路装置101以及具有其的OCT成像系统100。OCT成像系统100还包括宽带光源10和耦合器30。宽带光源10发出源光束，耦合器30用于将所述源光束分成多个分光束11。光路装置101用于与宽带光源10以及耦合器30配合，以对待测样品61进行扫描采样，以供光谱分析仪进行成像分析。

[0015] 光路装置101包括：光路结构。光路结构包括振镜50以及平面反射结构62，振镜50用于从耦合器30接收一分光束11并向外偏振反射该分光束11。振镜50具有第一偏转状态50'以及第二偏转状态50”。在振镜50处于第一偏转状态50'时，平面反射结构62从振镜50接收分光束11并向振镜50反射分光束11。在振镜50处于第二偏转状态50”时，振镜50向待测样品61反射分光束11。光路结构至少设置有两个，且各振镜50均从耦合器30接收一分光束11，且至少有两个振镜50分别处于第一偏转状态50'和第二偏转状态50”。具体地，振镜50处于第一偏转状态50'时，该振镜50所处的光路结构即为参考臂光路结构101”；振镜50处于第二偏转状态50”时，该振镜50所处的光路结构即为样品臂光路结构101'。即任意一光路结构即可以作为参考臂光路结构101”使用，也可以作为样品臂光路结构101'使用。

[0016] 在同一光路结构中，通过振镜50于第一偏转状态50'和第二偏转状态50”之间切换，可以使该光路结构于参考臂光路结构101”以及样品臂光路结构101'之间切换。这不但使任意一光路结构具备参考臂光路结构101”的功能以及样品臂光路结构101'的功能，扩大了单一光路结构的功能范围，以满足不同的扫描需求，而且所有的光路结构在功能和结构上均等效，提高了各零部件的通用性，在批量生产时，易形成规模效应，从而降低生产成本。

[0017] 在一个实施例中，光路结构成对设置，且位于同一对光路结构中的两振镜50分别处于第一偏转状态50'和第二偏转状态50”。即光路结构的数量呈偶数设置，从而呈两光路结构、四光路结构、八光路结构等设置。可以理解的是，位于同一对光路结构中的两光路结构，其扫描功能可以进行互换，从而满足不同的扫描需求。

[0018] 请参阅图1，在一个实施例中，每一对光路结构对应设置一耦合器30，各耦合器30均从宽带光源10接收源光束并将源光束至少分成两个分光束11。具体地，本实施例中的耦合器30为2x2光纤耦合器30，每个光纤耦合器30均连接有两光路结构，且每个光纤耦合器30从宽带光源10所接收到的源光束分成两束分光束11，两分光束11分别入射两光路结构。在一个实施例中，光路结构还包括准直透镜40，准直透镜40用于对入射振镜50的分光束11进行准直。准直透镜40用于对分光束11进行准直，经过准直透镜40使得入射光路结构的分光束11呈平行光设置。

[0019] 在一个实施例中，光路结构还包括聚焦透镜63；在振镜50处于第二偏转状态50”时，聚焦透镜63从振镜50接收分光束11并将分光束11聚焦成样品扫描光斑，以对待测样品61进行深度扫描采样。

[0020] 在一个实施例中，平面反射结构62为平面反射镜。

[0021] 在一个实施例中，光路结构还包括控制驱动器，控制驱动器用于控制并驱动振镜50于第一偏转状态50'和第二偏转状态50”之间切换。可选地，控制驱动器为智能计算机。

[0022] 请参阅图1，具体地，宽带光源10提供宽带源光束，并从一个2x2的光纤耦合器30的一端输入，光纤耦合器30的另一端连接有一对光路结构。源光束被光纤耦合器30分成两路相同的分光束11并输出，两路分光束11分别入射两光路结构，且均由准直透镜40准直成平行光，平行光入射到对应的振镜50上，振镜50由控制驱动器进行控制和驱动。其中一个振镜50处于第一偏转状态50'，平面反射结构62从该振镜50接收分光束11并向振镜50反射分光束11，反射回的分光束11作为样品光。同时该光路结构作为参考臂光路结构101”。另一振镜
50处于第二偏转状态50”，该振镜50向待测样品61反射分光束11并接收从待测样品61反射回的分光束11，该光路结构作为样品臂光路结构101'，反射回的分光束11作为参考光。聚焦透镜63是把准直的分光束11聚焦成样品扫描光斑，以对样品进行深度采样。在一对光路结构中，其中一光路结构作为样品扫描并向光谱分析仪20返回样品光时，另一路光路结构向光谱分析仪20返回参考光。

[0023] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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