CN110140020A - 混合式拉曼光谱与光学相干性断层扫描成像 - Google Patents

Abstract

一种设备包含第一光源及第二光源、光学干涉仪、一或多个光检测器及电子处理器。所述第二光源经配置以输出与第一源不同波长的光。所述光学干涉仪具有光学参考臂及光学样本臂。所述光学样本臂具有用以将从所述第一光源及第二光源接收的光传输到目标的区的第一光学路径，且具有用以将从所述目标的所述区收集的光传输到一或多个干涉区域的第二光学路径。所述光学参考臂经配置以将从所述第一光源接收的光传输到所述一或多个干涉区域。每一光检测器经配置以产生指示所述一或多个干涉区域中的对应一者中的经干涉光的所测量强度的电信号。所述电子处理器经配置以依据所述电信号而确定指示所述目标的所述区中的受激拉曼光学发射的深度相依性的信息。

Description

混合式拉曼光谱与光学相干性断层扫描成像

本申请案主张迈克尔S.艾格斯顿于2016年12月31日提出申请的美国临时申请案62/441337的权益。

技术领域

本发明涉及光学成像设备及方法。

背景技术

本章节介绍可有助于促进对本发明的理解的方面。因此，本章节的陈述应以此观点来阅读且不应理解为对什么是先前技术或什么是非先前技术的认可。

用于对体内的生物有机体进行成像的技术对于监测健康及做出医学诊断是有用的。此类成像技术是光学相干性断层扫描(OCT)。OCT基于被成像区域中的反射率或折射率变化而产生图像。

OCT可迅速地产生具有高分辨率的跨越显著深度范围的三维组织图像。OCT目前用于(例如)测量视网膜异常、检测皮肤的癌症及制作分层物体的3D图像，例如绘画。OCT还被考虑用于牙医学、胃肠学及止血治疗中的诊断应用。OCT可甚至用于无创性地感测一些生物标志，例如血糖。

发明内容

由于常规OCT图像通常基于反射及/或折射的变化而成像，因此此些图像可能对被成像区域的化学成分不敏感。此图像可无法区分反射或折射的变化是由特定溶解溶质的浓度的改变所致还是由温度的变化所致。本文中，各种实施例提供经配置以基于受激拉曼散射而聚集成像信息的OCT系统及方法。出于此原因，一些此类实施例可产生对被成像区域的化学成分敏感的图像。

在一个实施例中，一种设备包含第一光源及第二光源、光学干涉仪、一或多个光检测器及电子处理器。所述第二光源经配置以输出与所述第一源不同波长(例如，更短波长或更长波长)的光。所述光学干涉仪具有光学参考臂及光学样本臂。所述光学样本臂具有用以将从所述第一光源及所述第二光源接收的光传输到目标的区的第一光学路径，且具有用以将从所述目标的所述区收集的光传输到一或多个干涉区域的第二光学路径。所述光学参考臂经配置以将从所述第一光源接收的光传输到所述一或多个干涉区域。每一光检测器经配置以产生指示所述一或多个干涉区域中的对应一者中的经干涉光的所测量强度的电信号。所述电子处理器经配置以依据所述电信号而确定指示所述目标的所述区中的受激拉曼光学发射的深度相依性的信息。

在上述设备的一些实施例中，所述第二光源可经配置以在第一间隔期间将光传输到所述光学样本臂且在第二间隔期间不将光传输到所述光学样本臂，且所述电子处理器可经配置以基于响应于所述目标在所述第一及第二间隔中接收到来自所述光学样本臂的光而测量的所述强度而确定所述信息。在一些此类实施例中，所述第一光源可经配置以在所述第一间隔及所述第二间隔两者期间将光传输到所述光学样本臂。

在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光学干涉仪可进一步包含第一光学混合器及第二光学混合器，其中每一光学混合器经连接以接收来自所述光学参考臂及所述光学样本臂的光。在一些此类实施例中，所述一或多个光检测器可包含第一光检测器及第二光检测器，且所述设备可包含差分电放大器。所述第一光检测器及所述第二光检测器中的每一者可经配置以产生指示所述光学混合器中的对应一者中被干涉的光的所测量强度的电信号，且将所述所产生电信号递送到所述差分电放大器的对应输入。在一些此类实施例中，所述差分电放大器可经连接以同时在其一个输入处接收响应于所述第二光源将光传输到所述光学样本臂而产生的所述电信号中的一者且在其另一输入处接收响应于所述第二光源不将光传输到所述光学样本臂而产生的所述电信号中的另一者。

在一些实施例中，上述设备中的任一者可进一步包含扫描仪以使来自所述光学样本臂的光在所述目标的区上方横向扫描。

在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述电子处理器可经配置以对所述光源中的一者或两者(例如，所述第一光源)的输出波长进行扫频。

在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述电子处理器可经配置以基于所述信息而产生所述目标的一部分的光学相干性断层扫描图像。

在其它实施例中，一种方法包含：测量第一光强度；测量第二光强度；及基于所述所测量第一及第二强度而产生目标的区域的图像数据。所述第一光强度是通过用响应于所述目标的所述区域被来自第二光源及第一光源两者的光照射而从所述区域发射的光对来自所述第一光源的光进行干涉而产生。来自所述第二光源的所述光具有与来自所述第一光源的所述光不同的波长，例如，更短波长或更长波长。响应于所述区域被来自所述第二光源的光照射，来自所述第一光源的光能够激发来自所述区域的拉曼光发射。所述第二光强度是通过用响应于所述目标的所述区域被来自所述第一光源的光照射而不被来自所述第二光源的光照射而从所述区域发射的光来干涉来自所述第一光源的光而产生。

在一些实施例中，上述方法可进一步包含基于所述图像数据而产生所述区域的光学相干性断层扫描图像。

在上述方法的任何实施例中，所述方法可进一步包含使所述第一光源的光在所述区域上方横向扫描以产生从所述区域收集的所述光。

在上述方法的任何实施例中，所述方法可进一步包含使所述第二光源的光在所述区域上方横向扫描以产生所述第一光强度。

在上述方法的任何实施例中，所述方法可进一步包含(例如)在执行上文所描述横向扫描的同时对所述第一光源及/或第二光源的输出波长进行扫频。

附图说明

图1示意性地图解说明经配置以使用受激拉曼散射(SRS)的成像设备的实施例；

图2示意性地图解说明图1的设备的具体实施例，其使用至少一个扫频光源；

图3示意性地图解说明用于图2的设备的示范性检测器；

图4是示意性地图解说明可用于操作图1-3的设备的一组示范性光脉冲序列的时序图；且

图5是图解说明用于例如使用图1、2及3的设备且在一些实施例中使用如图4中所图解说明的光脉冲序列来执行光学相干性断层扫描(OCT)的方法的流程图。

在图式及文本中，相似参考符号指示具有类似或相同功能及/或类似或相同结构的元件。

在图式中，一些特征的相对尺寸可被放大以更清晰地图解说明其中的特征及/或与其它特征的关系。

在本文中，通过说明性实施例的图式及具体实施方式来更全面地描述各种实施例。然而，本发明可以各种形式体现且不限于说明性实施例的图式及具体实施方式中所描述的实施例。

具体实施方式

美国临时专利申请案62/441337以其全文引用的方式并入本文中。

各种实施例可经配置以基于受激拉曼散射而产生图像。为检测从目标区域发射的光，可用用于激发拉曼散射(SRS)(例如，非弹性拉曼散射)的相同源的光的来干涉所发射光，并测量所述干涉，例如，测量经干涉光的强度。由于使用此相位敏感检测，因此各种实施例能够获得关于经由受激拉曼散射而发射光的物质的位置及/或深度的信息。因此，一些此类实施例可获得关于用于泵激SRS的吸收体的泵激光的吸收体在目标中的位置及/或深度的信息。在一些实施例中，此信息用于产生目标的经由受激拉曼散射而产生光的部分的图像。实际上，在一些实施例中，受激拉曼散射光的此使用还可提供关于目标的产生此光的成分的信息。

图1示意性地图解说明设备10，所述设备经配置以基于目标12的区域中的受激拉曼散射(例如，非弹性拉曼散射)而获取来自所述区域的图像信息。所述设备可使用图像信息来产生区域或区域的一部分的一维(1D)、二维(2D)或三维(3D)图像。设备10包含第一光源14及第二光源16、光学干涉仪18、光检测器20及电子处理器22。

第一光源14及第二光源16分别产生用于激发来自目标12的物质的光发射及用于目标12的物质的拉曼泵激的光。第一光源14及第二光源16可为(例如)激光器或发光二极管。第二光源16通常具有与第一光源14不同的输出波长。

举例来说，第二光源16可具有比第一光源14短的波长，使得目标12的原子或分子可响应于吸收来自第二光源16的光子而经历一系列退激，且所述系列的一个发光退激可由第一光源14的更长波长及更低能量光子激发。由于第一光源14激发所述发射，因此预期所发射光相对于第一光源14的激发光具有某一相位相干性。

在替代实施例中，第二光源16可具有比第一光源14长的波长。在此些实施例中，拉曼泵激可造成第一光源14的光在目标12中的光学损失。接着，设备10可用于相干地测量此光学损失。

光学干涉仪18具有光学参考臂30及光学样本臂32。光学参考臂30及光学样本臂32经由光学分路器34及光学组合器36而连接到第一光源14及第二光源16。光学分路器34接收来自第一光源14的光，且将所接收光的第一部分传输到光学参考臂30的输入并将所接收光的第二部分传输到光学组合器36的输入。光学组合器36接收来自第二光源16及来自第一光源14(即，经由光学分路器34)的光，且将所述所接收光引导到光学样本臂32的输入。

光学干涉仪18还具有接收来自光学参考臂30及光学样本臂32的输出的光的一或多个光学干涉区域38。光学样本臂32包含用所接收光照射目标12的区域的第一光学路径。样本臂32还包含(例如)经由弹性散射及非弹性散射而收集从目标12的相同区域发射的光的一部分的第二光学路径。光学样本臂32的第二光学路径收集所述所发射光且将所述光传输到一或多个光学干涉区域38。因此，在一或多个光学干涉区域38中，用从目标12的被照射区域收集的所发射光学混合及干涉来自第一光源14的光。

一或多个光检测器20经配置或经放置以测量一或多个干涉区域38中的经干涉光的强度。由于经干涉光是从光学参考臂30及光学样本臂32接收，因此一或多个光检测器20测量从目标12收集的光与来自第一光源14的光的干涉。由于干涉的此些测量值是相位敏感的，因此光检测器20的测量值能够提供对所述所收集光在目标12中的发射及/或散射深度的指示。

电子处理器22从一或多个光检测器20接收指示光强度的相位敏感测量值的电信号。依据所接收电信号，处理器22获得关于来自目标12的所激发发射光的信息。由于所述信号是相位敏感检测的结果，因此所获得信息可包含与此光的发射体在目标12中的深度相关的数据，例如，在来自光源14的光具有低时间相干性的情况下，及在一些实施例中，即使所述光不具有低时间相干性，绝对深度。在一些实施例中，处理器22可直接依据经干涉受激拉曼光自身的所测量强度而形成目标12的1D、2D或3D图像。在其它实施例中，处理器22可使用所述信息来对目标12的常规1D、2D或3D OCT图像进行阈值化。举例来说，处理器可选择性地接收常规所散射光的测量值以响应于此受激拉曼光的所测量强度高于目标12的同一图像区域的阈值而制作目标12的区域的1D、2D或3D OCT图像。在两个此类实施例中，所得图像可分别是物质上或化学上特异性的，例如，响应于针对来自脂质或蛋白质的受激拉曼发射设定阈值而仅对目标12的呈生物形态的脂质或蛋白质进行成像。因此，在一些此类实施例中，所收集拉曼光发射的相位敏感测量值可使得处理器22能够产生目标12的化学敏感图像。

在设备10的一些实施例中，光学样本臂32可任选地包含常规聚焦光学器件40以将来自光源14、16中的一者或两者的光聚焦到目标12的待成像的小横向区域上。另外，来自光源14、16的光束中的一者或两者可迅速地经脉冲调制以增大其中的峰值光强度。此聚焦及/或脉冲调制可增大目标12的待成像的区域中的光强度，且因此，增大来自所述区域的光的受激拉曼发射的相对速率。

在一些实施例中，设备10还可包含常规1D、2D或3D光学扫描仪42。此光学扫描仪42可经配置以使来自取样臂32的光束在目标12的1D、2D或3D图案上方进行扫描，借此产生用于制作目标12的一部分的经扫描图像的光。

图2-3示意性地图解说明图1的设备10的具体实施例10’。图2图解说明光学干涉仪18及处理器22的实例，所述实例具有两个干涉区域38A、38B。图3图解说明所述两个干涉区域38A、38B及对应光检测器20A、20B的实例。

在图2-3中，带箭头的虚线示意性地指示光束的光学路径，且实线视需要指示光学路径或电引线。然而，图2-3的各种光学路径及光学组件可示意性地图解说明为自由空间或光学波导路径或装置，即，为简单起见，相关领域的技术人员依据本申请案的教示将易于理解分别用光学波导及自由空间装置来替换图2-3的所图解说明自由空间及光学波导装置的方式。

图2示意性地图解说明设备10’的光学干涉仪18’。光学干涉仪18’包含光学分路器34’、光学组合器36’、聚焦光学器件40、横向光学扫描仪42、光学耦合器44、两个干涉区域38A、38B、两个对应光检测器20A、20B及电子处理器22。

光学分路器34’接收来自第一光源14的光，且将所述光的一部分传输到光学组合器36’并将其余部分传输到光学参考臂30的输入。光学分路器34’图解说明为部分镀银镜，但部分镀银镜可被任何常规光学分路器(例如，平面波导功率分路器)替换。

光学组合器36’接收第一光源14的光(即，从光学分路器34’接收)，且接收来自第二光源16(即，拉曼泵激源)的光。光学组合器36’将所接收光组合成一个光束，且将所述光束引导到光学样本臂32的输入。光学组合器36’图解说明为一系列第一镜(M1)及第二部分镀银或波长选择镜(M2)，但所述系列可被任何常规光学组合器(例如，平面波导光学功率组合器)替换。

聚焦光学器件40将光学样本臂32的第一区段的光束引导成目标12上或目标12中的小光斑。所述光斑包含在两个光源14、16将光传输到光学样本臂32的时间间隔期间来自所述两个光源的光。聚焦光学器件40可由例如一系列一或多个常规透镜(例如，凸透镜)形成。

横向光学扫描仪42可为任何常规机械光学扫描仪或光学相位阵列类型的扫描仪(例如，常规固态光学相位阵列)，以用于使光束在目标12上或目标12中的一线上方进行扫描或者在目标12的2D横向区上方进行扫描，例如，1D扫描可沿横向x方向进行扫描，或2D扫描可沿横向x方向及横向y方向两者进行扫描。

光学耦合器44经配置以将来自光学样本臂32的第一区段的光递送到机械扫描仪42及聚焦光学器件40，且例如经由机械扫描仪42及聚焦光学器件40收集从目标12发射的光，并将所述所收集光递送到光学样本臂32的第二区段。即，通过光学耦合器44将从目标12发射的光引导到光学样本臂32的第二区段。光学耦合器44图解说明为部分镀银镜，但可由各种光学组件(例如，3端光学环流器)形成。

每一干涉区域38A、38B干涉从光学参考臂30及光学样本臂32两者接收的光。可例如基于第一光源14的低时间相干性来干涉所述光。

每一光检测器20A、20B是对干涉区域38A、38B中的对应一者中的经干涉光的强度进行测量的相干光学检测器，使得从目标12收集的光以相位敏感方式而检测。光检测器20A、20B输出指示所述测量值的电信号。

电子处理器22经电连接以控制第一光源14及第二光源16以及横向光学扫描仪42。电子检测器22经连接以电接收并处理来自光检测器20A、20B的电信号。依据从光检测器20A及20B接收的所述电信号，电子处理器22的数字处理器经配置以产生目标12的经扫描部分的图像数据或图像。特定来说，图像数据或图像是基于目标12中由受激拉曼散射产生的光。

遗憾地，第一光源14及第二光源16对目标12的照射通常致使目标因弹性或瑞利散射(RS)而发射光及因非弹性或受激拉曼散射(SRS)而发射光。光学样本臂32将来自目标12的两种类型的所发射光递送到两个干涉区域38A、38B。瑞利散射(RS)光通常为电子处理器22移除以产生目标12的一部分的图像数据或图像的噪声。因此，图像数据或图像是由处理器12基于目标12中因受激拉曼散射(SRS)而产生的光产生。

为移除来自瑞利散射的此噪声光，电子处理器22可以脉冲调制模式操作第一光源14及第二光源16，如图4中所图解说明。所述脉冲调制可由第一光源14及第二光源16的直接调制或外部调制产生。两个光源14、16的激光器实施例的直接调制可产生高峰值强度，例如，相对于目标12中的瑞利散射的强度而增大受激拉曼散射的强度。

图4图解说明第一光源14及第二光源16的脉冲调制操作及来自目标12的所得经脉冲调制光发射的形式的实例。第一光源14及第二光源16(即，拉曼泵激源)由电子处理器22以同步化方式进行脉冲调制，如图4的相应部分(b)及(a)中所图解说明。所述脉冲调制使得第一光源14在所有时间间隔中均发射光，且第二光源16并非在全部所述时间间隔中发射光。举例来说，如图4中所展示，第二光源16可在第二时间间隔中发射光，且第一光源14可在第一及第二时间间隔中发射光，其中第一及第二时间间隔在时间上交错。由于两个光源14、16的此同步化脉冲调制，因此目标12在两种类型的时间间隔中发射不同类型的光，如图4的部分(c)所图解说明。在光源14、16两者均发射光的此第一时间间隔中，目标12发射由SRS及RS两者产生的光，即，部分(c)的黑色图像。在仅第一光源14发射光的另外第二时间间隔中，目标12仅发射RS光，即，部分(c)的较明亮图像。

目标12的图像数据及/或图像由电子处理器22基于干涉区域38A、38B中的测量值而产生，即，在仅第一光源14接通的时间间隔内，及在光源14、16两者均接通的其它时间间隔内。通过使用在两种类型的时间间隔内来自目标的光发射，电子处理器22能够从光源14、16两者均接通的时间间隔内的测量值移除RS发射组分，且因此，经由光学样本臂32的第一区段将光传输到目标12。

图3图解说明图2的干涉区域38A、38B、光检测器20A、20B及电子处理器22的实施例。电子处理器22经配置以基于两个光源14、16的不同脉冲调制间隔内的测量值而确定从目标12发射的SRS光的相位敏感测量值，例如，如图4中所图解说明。

在此实施例中，光学参考臂30及光学样本臂32的输出连接到对应1×2光学分路器50及52。1×2光学分路器50、52可为(例如)常规50/50光学功率分路器。1×2光学分路器50、52中的每一者(例如)经由光学波导(OW)而连接到每一光学混合器38A、38B的一个输入，使得1×2光学分路器50、52两者连接到光学混合器38A、38B两者的输入。因此，每一光学混合器38A、38B接收来自光学参考臂30及光学样本臂32两者的光。光学混合器可为(例如)常规2×2光学波导干涉装置。

每一光学混合器38A、38B在其两个输出处混合来自光学参考臂30及光学样本臂32的具有不同相对相位的光。在每一光学混合器38A、38B中，两个输入的光经混合在两个输出之间具有约π弧度的相对相位差异，例如，至多不超过5％且优选地不超过2％、且甚至可能不超过1％的相位误差。对于此种混合，输入贡献的干涉混合在同一光学混合器38A、38B的两个输出处产生大约相反的相对正负号的输入光贡献的纯平方和，即，由输出处的平衡检测所致。

对于每一光学混合器38A、38B，一平衡对光检测器(54A、54A’)、(54B、54B’)(例如，多对光电二极管)测量输出光强度。一平衡对光电二极管是由直流(DC)电压源V串行偏置的一对类似或相同光电二极管。平衡对具有位于平衡对的光电二极管之间的电输出。平衡对(54A、54A’)、(54B、54B’)中的每一光检测器接收来自对应光学混合器38A、38B的输出中的对应一者的光。对于每一平衡对(54A、54A’)、(54B、54B’)，输出电信号测量了例如在常规滤波之后其中不具有非混合或平方光学信号贡献的对应光学混合器38A、38B的两个输入上的光之间的混合的强度。

电子处理器22在差分放大器56的两个输入处接收来自两个平衡对(54A、54A’)、(54B、54B’)的输出电信号。特定来说，差分放大器56接收来自对应于两个光源14、16的不同脉冲间隔的第一平衡对(54A、54A’)及第二平衡对(54B、54B’)的输出电信号。即，第一平衡对(54A、54A’)在图4中的RS间隔内递送输出电信号，且第二平衡对(54B、54B’)(例如)在图4中的下一SRS间隔内同时递送输出电信号。因此，差分放大器56所输出的电信号是来自目标12的RS光信号的相位敏感度量减去来自目标12的SRS+RS光信号的相位敏感度量。

为递送光源14、16在不同类型的脉冲调制间隔内的光的测量值，来自第一平衡对(54A、54A’)及第二平衡对(54B、54B’)的输出电信号可在差分放大器56处被相对延迟，或另一选择为，来自光学样本臂32的光可在去往光学混合器38A、38B的输入处被相对延迟。对于前一实施例，电子处理器22可在差分放大器56的一个输入处包含光源14的一个脉冲间隔的电延迟元件58。对于后一实施例，第一光源14的一个脉冲间隔的光学延迟元件60位于光学分路器52与光学混合器38B的输入之间。

在替代未图解说明实施例中，图3的设备可经修改使得RS间隔内的光与图4的前一SRS间隔的光学混合。举例来说，在此实施例中，图4的部分(b)的一个脉冲间隔的光学延迟元件60可移动到光学混合器38B的另一光学输入。替代地，图4的部分(b)的一个脉冲间隔的电延迟元件58可移动到图3中的差分放大器56的另一电输入。通常，在此类实施例中，使用延迟元件58或60中的仅一者。

对于光检测器38A、38B，对从目标12收集的光的相位敏感检测使得能够检测关于目标12的发射或散射所述光的部分的深度的信息。特定来说，光学混合器38A、38B中的经干涉光的所测量强度的混合组分与经干涉光的频率或波长差异成比例，且与光学参考臂30与光学样本臂32之间的已传播所述光的任何光学路径差异成比例。图2的设备10’的各种实施例使用此相位相依性来确定目标12中的发射区域的深度。

在一些实施例中，第一光源14具有由电子控制器22在固定范围内扫频的中心输出频率，而第二光源16的频率(例如)保持固定。在此实施例中，来自光检测器20A、20B的所测量强度展现在一段时间内的差拍，所述差拍是光学参考臂30与光学样本臂32之间的相对路径差异的度量。此差拍频率的测量值提供目标12中的光发射体的相对深度的度量。在此类实施例中，电子处理器22经配置以使用光检测器20A、20B中的一者或两者所测量的干涉强度的此差拍来确定目标12中的光发射体的相对位置。即，电子处理器22可使用此信号差拍来获得基于SRS的深度图像数据。

在一些此类实施例中，第一光源14可为具有约1300纳米(nm)的输出波长的激光器，例如，在锯齿状扫频配置中，所述激光器的波长在20nm内进行扫频。激光器可具有约1千兆赫的脉冲速率及约10皮秒的窄脉冲宽度。在此实施例中，第二光源16可为具有不同输出波长(例如，约1060纳米的较短输出波长)及约0.5千兆赫的脉冲速率的激光器。在此实施例中，电子处理器22将使两个激光器同步化以同时以0.5千兆赫速率照射目标12。

在一些替代实施例中，可对第二光源17的输出频率进行扫频而非对第一光源14的输出频率进行扫频。此外，可大约同时对光源14、16两者的频率进行扫频。

图5图解说明用于(例如)使用图1、2及3的设备10、10’来执行光学相干性断层扫描(OCT)的方法70。

方法70包含：测量第一光强度，所述第一光强度是通过用响应于目标的区域被来自第二光源及第一光源两者的光照射而从所述区域发射的光对来自第一光源的光进行干涉而产生(步骤72)。来自第二光源的光具有与来自第一光源的光不同的输出波长。举例来说，如果第二光源具有较短输出波长，那么第一光源的光能够响应于所述区域被来自第二光源的光照射而激发来自所述区域的拉曼光发射。如果第二光源具有较长输出波长，那么响应于所述区域被来自第二光源的光照射，第一光源的光可因所述区域中的拉曼光谱而发生额外损失。此处，第一光源及第二光源可为(例如)图1及2的相应第一光源14及第二光源16。此外，干涉可发生于(例如)图1的干涉区域38中，例如，发生于图2及3的光学混合器38A、38B中，且光强度可(例如)分别由图1及2-3的光检测器20及20A、20B测量。

方法70包含：测量第二光强度，所述第二光强度是通过用响应于目标的区域被来自第一光源的光照射而不被来自第二光源的光照射而从所述区域发射的光来干涉来自第一光源的光而产生(步骤74)。此处，干涉可发生于图1的区域38中，例如，发生于图2及3的光学混合器38B、38A中，且可分别由图1及2-3的光检测器20及20B、20A测量。

方法70还包含：基于所测量第一及第二强度而产生目标的发射区域的图像数据(步骤76)。图像数据可(例如)由图1及2的电子处理器22产生。

在一些实施例中，方法70可进一步包含使第一光源的光在目标的区域上方横向扫描以产生来自所述区域的所发射光的步骤。扫描步骤可(例如)由图1及2的光学扫描仪42执行。

在一些实施例中，方法70可进一步包含：使第二光源的光在目标的区域上方横向扫描以产生步骤72中所测量的第一光强度。所述扫描步骤可(例如)由图1及2的同一光学扫描仪42执行。

在一些实施例中，方法70可进一步包含：在产生步骤72及74中所测量的第一及第二光强度的同时对第一光源的输出波长进行扫频。举例来说，此扫频可在执行扫描步骤的同时在图1及2的电子处理器22的控制下执行。

在替代实施例中，方法70可进一步包含：在产生步骤72及74中所测量的第一及第二光强度的同时对第二光源的输出波长进行扫频。

在一些实施例中，方法70可包含：在产生步骤72及74中所测量的第一及第二光强度的同时对第一及第二光源两者的输出波长进行扫频。

依据揭示内容、图式及权利要求书，所属领域的技术人员将明了本发明的其它实施例。

Claims (10)

1.一种设备，其包括：

第一光源；

第二光源，其用以输出与所述第一源不同波长的光；

光学干涉仪，其具有光学参考臂及光学样本臂，所述光学样本臂具有用以将从所述第一光源及所述第二光源接收的光传输到目标的区的第一光学路径，且具有用以将从所述目标的所述区收集的光传输到一或多个干涉区域的第二光学路径，所述光学参考臂经配置以将从所述第一光源接收的光传输到所述一或多个干涉区域；及

一或多个光检测器，每一光检测器经配置以产生指示所述一或多个干涉区域中的对应一者中的经干涉光的所测量强度的电信号；及

电子处理器，其经配置以依据所述电信号而确定指示所述目标的所述区中的受激拉曼光学发射的深度相依性的信息。

2.根据权利要求1所述的设备，其中与所述第一源相比，所述第二光源经配置以输出更短波长的光。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第二光源经配置以在第一间隔期间将光传输到所述光学样本臂且在第二间隔期间不将光传输到所述光学样本臂；且所述电子处理器经配置以基于响应于所述目标在所述第一及第二间隔中接收到来自所述光学样本臂的光而测量的所述强度来确定所述信息。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一光源经配置以在所述第一间隔及所述第二间隔两者期间将光传输到所述光学样本臂。

5.根据权利要求2所述的设备，其中所述光学干涉仪进一步包括第一及第二光学混合器，每一光学混合器经连接以接收来自所述光学参考臂及所述光学样本臂的光。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括扫描仪以使来自所述光学样本臂的光在所述目标的区上方横向扫描。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述电子处理器经配置以基于所述信息而产生所述目标的一部分的光学相干性断层扫描图像。

8.一种方法，其包括：

测量第一光强度，所述第一光强度是通过用响应于目标的区域被来自第二光源及第一光源两者的光照射而从所述区域发射的光对来自所述第一光源的光进行干涉而产生，来自所述第二光源的所述光具有与来自所述第一光源的所述光不同的波长，来自所述第一光源的光能够响应于所述区域被来自所述第二光源的光照射而激发来自所述区域的拉曼光发射；

测量第二光强度，所述第二光强度是通过用响应于所述目标的所述区域被来自所述第一光源的光照射而不被来自所述第二光源的光照射而从所述区域发射的光对来自所述第一光源的光进行干涉而产生；及

基于所述所测量第一及第二强度而产生所述目标的所述区域的图像数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中来自所述第二光源的所述光具有比来自所述第一光源的所述光更短的波长。

10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：使所述第一光源的光在所述区域上方横向扫描以产生从所述区域发射的所述光。