CN105105717A - 采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥oct成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，包括光源、光程差外补偿干涉仪、第一和第二声光移频器、光环行器、光纤旋转连接器、螺旋扫描机构、内窥探头、玻璃间隔棒、格林透镜、45°柱反射镜、透明密封套、金属外护套、窗口片、探测器、数据采集卡和计算机等。利用内窥探头里格林透镜的前端面作为参考面，它和样品之间的光程差用光程差外补偿干涉仪来补偿；采用螺旋遍历扫描方式来减少病变漏检，用平面窗口片来消除通常由圆柱形透明密封套引起的散光，采用声光移频器结合信号滤波和解调技术来消除成像结果里存在的假像。本发明具有抗干扰能力强、探头即插即用、减少病变漏检、无假像干扰、入射样品光束无散光等特点。
Description
技术领域
本发明涉及医学内窥成像技术和光学相干层析成像技术，尤其是涉及一种采用光程差外补偿共路干涉内窥探头和螺旋扫描成像方式的内窥光学相干层析成像系统。
背景技术
通过内窥镜，医生能直接观察人体内部器官的组织形态和病变情况，还可对病变实施手术治疗。传统内窥镜只能观察内部器官表面的形态，而病变往往首先发生于器官的内部。许多具有层析能力的成像技术，如：计算机层析、核磁共振、X射线和超声等，正在临床诊断中发挥着重要作用，然而这些技术只能提供0.1-1mm的分辨率，远未达到探查早期病变所要求的分辨率水平。光学相干层析成像(Opticalcoherencetomography，OCT)技术能非侵入地对组织器官的内部结构和某些生理功能进行成像，并具备病理分析所要求的高分辨力水平(可达微米量级)，故有望在病变早期诊断方面发挥重要作用。内窥OCT技术已在肠胃、呼吸、泌尿系统、以及乳腺组织等的病变探查方面有研究报道。
现有的内窥OCT系统大多为非共路干涉结构，如美国MIT的Tearney等人(GJTearney,etal.Invivoendoscopicopticalbiopsywithopticalcoherencetomography,Science,1997,276:2037-2039)、和加州大学Xie等人(TXie,etal.Fiber-optic-bundle-basedopticalcoherencetomography.OpticsLetters,2005,30(14):1803-1805)提出的系统。由于内腔组织结构极不规则，进入其内的光纤不可避免地存在着弯曲和扭曲等，导致由其传输光束的偏振态会发生变化；另外，由呼吸、生命律动和腔内气流等扰动导致的探头抖动，会使图像质量下降。因此，必须在参考臂中对上述因素进行匹配，使得系统的构成和调节异常复杂和耗时。而且，针对不同部位更换使用不同长度的探头时，都需进行光程匹配、色散补偿、和偏振态调节等操作。这些问题的存在极大地制约了非共路干涉系统在实际中的运用。
共路干涉结构能克服上述问题。由于傅里叶域OCT技术(包括谱域和扫频OCT两种成像模式)，无需参考镜的轴向扫描运动，而是通过对采集到的干涉光谱信号进行傅里叶变换来得到样品内部整个深度方向的信息，从而具有比时域OCT更快的成像速度。参考镜无需扫描，为把参考面置于探头内部使系统构成共路干涉结构提供了可能。一些采用共路干涉结构的内窥OCT系统被提了出来。奥地利维也纳医科大学Tumlinson等人(ARTumlinson,etal.Endoscope-tipinterferometerforultrahighresolutionfrequencydomainopticalcoherencetomographyinmousecolon.OpticsExpress,2006,14(5):1878-1887)提出的谱域OCT系统，把探头顶端的透明密封套的内表面作为参考面。浙江大学丁志华等人(丁志华等，共路型内窥光学相干层析成像方法及系统，发明专利：ZL200710069864.9)提出的谱域OCT系统，把探头中光纤传像束的前端面作为参考面，光束先经过共路干涉探头入射样品、再用另一共路干涉仪来补偿探头里样品光束和参考光束之间的光程差；这种光束先入射样品再进行光程差补偿的布局，会显著降低探测到的信号强度进而降低信噪比、或者需要提高入射样品的光功率进而会提高损伤样品的风险。为了避免这一问题，在浙江大学丁志华等人(丁志华等，硬管式共路型内窥OCT并行成像方法及系统，发明专利：ZL200710070102.0)提出的硬管式谱域OCT系统里，采用了光束先进行光程差补偿再入射样品的布局，他们把格林棒透镜的前端面作为参考面、入射样品的光束为线聚焦照明、并采用面阵探测器来并行采集干涉光谱信号。这些系统存在的问题有：1)只采用了谱域OCT一种成像模式，而没有提供采用扫频OCT成像模式的可能，故不能依据不同应用场合采用不同成像模式，以充分发挥各自的优点；2)不是遍历式扫描成像，存在着病变漏检的可能；3)未考虑入射样品的光束透过圆柱形透明密封套时，会引起的严重像散问题。
在中科院光电所杨亚良等人(杨亚良等，螺旋扫描共路干涉型内窥扫频OCT实时成像方法及系统，发明专利：ZL2012100277848)提出的扫频OCT系统里，把分光器件和参考镜置于探头内部以构成共路干涉内窥探头，并通过一个安装在探头内部的微型电机来实现顶端螺旋扫描成像，顶端扫描的优势是稳定，但该系统仍存在以下问题：1)分光器件、参考镜、和二者间用于匹配样品光束光程的间距，以及微型电机等，使得探头顶端不可弯曲部分较长，这会导致探头不易通过口腔、电子内窥镜仪器通道的Y形入口等，从而不易进入体内；2)微型电机只在探头顶端的内部空间里作螺旋扫描运动，行程十分有限，难于满足病变探查的实际需要；3)只采用了扫频OCT一种成像模式，而没有提供采用谱域OCT成像模式的可能；4)未考虑光束透过圆柱形透明密封套时引起的像散问题。
发明内容
本发明要解决技术问题为：克服现有技术的不足，提供一种采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统。利用内窥探头里格林透镜前端面的后向反射信号作为参考光，它和样品光的传输路径接近相同，使探头构成共路干涉结构，从而具有抗干扰能力强和即插即用的特点。内窥探头里样品光和参考光之间存在的光程差，用一置于体外的干涉仪来进行补偿。采用螺旋遍历扫描方式来减少病变漏检，用平面窗口片来消除通常由圆柱形透明密封套引起的散光现象，并采用一对声光移频器结合滤波和解调等信号处理技术来消除傅里叶域OCT成像结果里存在的各种假像。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，包括：光源、第一至第十单模光纤、光程差外补偿干涉仪、第一和第二光纤耦合器、第一和第二声光移频器、第一和第二透镜、平移台、第一和第二偏振控制器、光环行器、光纤旋转连接器、螺旋扫描机构、内窥探头、金属线圈、玻璃间隔棒、格林透镜、45°柱反射镜、透明密封套、金属外护套、窗口片、探测器、数据采集卡、和计算机；
光源发出的光束，经第一单模光纤传输至光程差外补偿干涉仪；在光程差外补偿干涉仪里，由第一单模光纤传输的光束被第一光纤耦合器分成两路：第一路依次经第二单模光纤传输、通过第一声光移频器、和第三单模光纤传输后至第二光纤耦合器；第二路依次经第四单模光纤传输、通过第二声光移频器、和第五单模光纤传输后被第一透镜准直、再被第二透镜耦合进第六单模光纤中并传输至第二光纤耦合器；第二透镜安装在平移台上；第一和第二偏振控制器分别安装在第三单模光纤和第六单模光纤上；
由第一路和第二路传输的光束，被第二光纤耦合器合成一路后，依次经第七单模光纤传输、由光环行器的端口a至端口b、再由第八单模光纤传输后，进入内窥探头中的第九单模光纤中传输；无扫描运动的第八单模光纤和作螺旋扫描运动的第九单模光纤，通过光纤旋转连接器实现对接和相互光耦合传输，而光纤旋转连接器安装在螺旋扫描机构上；
在内窥探头里，由第九单模光纤顶端输出的光束，依次被玻璃间隔棒扩束、格林透镜聚焦、45°柱反射镜改变90°方向和透过窗口片后，入射样品；第九单模光纤装入金属线圈里；玻璃间隔棒、格林透镜和45°柱反射镜封装在透明密封套里，再装入金属外护套里；在透明密封套和金属外护套的侧面开有小孔，使光束从小孔中通过，透明密封套上的小孔用窗口片密封；
由光程差外补偿干涉仪里的第一路传输至样品、并被样品后向反射或散射的部分为样品光束；格林透镜的前端面为参考面，由光程差外补偿干涉仪里的第二路传输至格林透镜前端面、并被格林透镜前端面后向反射的部分为参考光束；样品光束和参考光束分别沿原路返回至光环行器的端口b，然后由光环行器的端口c输出，再由第十单模光纤传输至探测器；
计算机控制光源和螺旋扫描机构工作的同时，同步发出干涉光谱信号的采集触发信号；干涉光谱信号由探测器采集并转换成模拟电信号，再被数据采集卡转换成数字信号后，传输至计算机进行处理，以最终获得样品的图像。
其中，所述的内窥探头里的样品光束和参考光束之间存在的光程差，由光程差外补偿干涉仪来补偿，具体通过平移台带着第二透镜轴向移动、直至参考光束和样品光束在探测器上形成干涉光谱信号；光程差外补偿干涉仪封装起来保持不动，以抵抗振动、空气扰动等环境因素干扰。
其中，所述的光源可以是超连续发光二极管即SLD、或锁模飞秒激光光源等近红外波段宽光谱光源，此时的探测器为光谱探测仪，即：干涉光谱信号被色散器件按波长色散开来，再用线阵探测器进行采集，这一组合方式构成了谱域OCT成像模式；光源也可以是波长随时间快速扫描的近红外波段宽光谱扫频光源，此时的探测器为平衡探测器，这一组合方式构成了扫频OCT成像模式；谱域OCT和扫频OCT为傅里叶域OCT的两种成像模式，均不需参考面的轴向扫描就能获得样品的整个成像深度范围内的图像。
其中，所述的第一声光移频器和第二声光移频器之间存在着频率差，相当于在参考光束中引入了载频；再结合信号滤波和解调技术，最终可消除在傅里叶域OCT成像结果里存在的直流项、自相干项和样品镜像等假像，而只获取样品的有用图像。
其中，所述的第二透镜可以是对光源输出的宽光谱波段进行消色差设计的透镜，也可以是反射式准直镜、如90°离轴抛物面反射式准直器，以使光束中的各光谱分量，均能被第二透镜耦合进第六单模光纤中。
其中，所述的螺旋扫描机构输出的螺旋扫描运动，通过金属线圈传递给内窥探头顶端的光学部分，使聚焦在样品上的光斑进行螺旋扫描，从而能获得样品的管状三维结构图像。
其中，所述的透明密封套的侧面对应着光束输出地方开的小孔，用双面镀增透膜的平面窗口片来密封；样品光束只透过平面窗口片、而不透过圆柱形的透明密封套，故不会引起散光；玻璃间隔棒、格林透镜和45°柱反射镜，被透明密封套和窗口片密封起来，便于对内窥探头进行消毒和清洁处理。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1)本发明具有抗环境干扰能力强的特点。由于采用了共路干涉内窥探头，探头里光纤弯曲引起的偏振态改变，呼吸、生命律动和腔内气流导致的探头抖动，以及环境温度变化和器件色散等因素对成像结果的影响得到有效抑制。
2)本发明实现了内窥探头的即插即用。针对不同组织器官成像而更换使用不同长度的探头时，无需对系统进行复杂调节。而现有的内窥OCT系统，通常需进行色散匹配、偏振态调节、和光程差调节等复杂和耗时的操作。
3)本发明采用了螺旋遍历扫描方式，因此具有减少病变漏检的特点。目前傅里叶域OCT技术的成像速度非常快，用于谱域OCT成像的线阵探测器的数据读出速率、和用于扫频OCT成像的光源扫频速率，都已高达100KHz以上，意味着获取圆周方向上每一采样点对应着的整个成像深度范围内的图像，只需不足10μs的时间。以人体食道(直径约20mm)成像为例，假设每圈采样4000点(焦点所在的圆周直径约22mm、圆周方向的采样间距约17μm)、和A-scan速率(这里指径向扫描速率)为100KHz，那么获取一圈图像的时间为0.04s，即帧频为25Hz。因此，即使是螺旋遍历扫描，也能满足大多数应用场合实时成像的需求。
4)本发明能消除成像结果里存在的各种假像，而只获取有用的样品图像。相比时域OCT技术，傅里叶域OCT技术具有成像速度快的优点，但却受直流项、自相干项、和样品镜像等假像的干扰。本发明采用声光移频技术来消除上述假象。采用的一对声光移频器之间存在着频率差ωD，即在参考光束中引入了一个载频，使得有用的样品信号项将位于频率ωD附近，而直流项和自相关项不受前述载频的影响、仍将留在基频ω0附近，通过高通滤波和信号解调等处理后，即可得到不受假象干扰的、具有全量程范围的样品图像。
5)本发明解决了光束通过透明密封套时存在的散光和后向反射杂散光问题。透明密封套为圆柱形，在光路上相当于一个负的柱透镜，会使光束产生像散，使得系统在圆周方向上的横向分辨率急剧下降。此外，透明密封套的内径尺寸很小，不方便对内表面镀增透膜以减少后向反射光。本发明在透明密封套对应着光束输出的地方开小孔，再用一平面窗口片来密封小孔，光束通过平面窗口片不会产生散光；且窗口片的两面均方便镀增透膜(先镀膜再装配)，故能有效抑制后向反射杂散光。
附图说明
图1是本发明的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统的结构示意图；
图2是本发明的内窥探头结构示意图；
图3是本发明的控制系统示意图；
图4是圆柱形透明密封套引起的像散及现有解决方法的示意图；
图5是本发明解决圆柱形透明密封套引起像散和后向反射杂散光的方法示意图。
图中：1.光源，2-11.第一至第十单模光纤，12.光程差外补偿干涉仪，13-14.第一和第二光纤耦合器，15-16.第一和第二声光移频器，17-18.第一和第二透镜，19.平移台，20-21.第一和第二偏振控制器，22.光环行器，23.光纤旋转连接器，24.螺旋扫描机构，25.内窥探头，26.样品，27.金属线圈，28.玻璃间隔棒，29.格林透镜，30.45°柱反射镜，31.透明密封套，32.金属外护套，33.窗口片，34.探测器，35.数据采集卡，36.计算机。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例进一步说明本发明。
图1是本发明提出的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统的结构示意图。包括：光源1、第一至第十单模光纤2-11、光程差外补偿干涉仪12、第一和第二光纤耦合器13-14、第一和第二声光移频器15-16、第一和第二透镜17-18、平移台19、第一和第二偏振控制器20-21、光环行器22、光纤旋转连接器23、螺旋扫描机构24、内窥探头25、金属线圈27、玻璃间隔棒28、格林透镜29、45°柱反射镜30、透明密封套31、金属外护套32、窗口片33、探测器34、数据采集卡35、和计算机36。
光源1发出的光束，经第一单模光纤2传输至光程差外补偿干涉仪12。光源1可以是超连续发光二极管即SLD、或锁模飞秒激光光源等近红外波段宽光谱光源，此时的探测器34为光谱探测仪，即：干涉光谱信号被色散器件按波长色散开来，再用线阵探测器进行采集，这一组合方式构成了谱域OCT成像模式；光源1也可以是波长随时间快速扫描的近红外波段宽光谱扫频光源，此时的探测器34为平衡探测器，这一组合方式构成了扫频OCT成像模式。谱域OCT和扫频OCT为傅里叶域OCT的两种成像模式，均不需参考面的轴向扫描就能获得样品26的整个成像深度范围内的图像。
在光程差外补偿干涉仪12里，由第一单模光纤2传输的光束被第一光纤耦合器13分成两路：第一路依次经第二单模光纤3传输、通过第一声光移频器15、和第三单模光纤4传输后至第二光纤耦合器14；第二路依次经第四单模光纤5传输、通过第二声光移频器16、和第五单模光纤6传输后被第一透镜17准直、再被第二透镜18耦合进第六单模光纤7中并传输至第二光纤耦合器14。第二透镜18安装在平移台19上；第一和第二偏振控制器20-21分别安装在第三单模光纤4和第六单模光纤7上。
第一声光移频器15和第二声光移频器16之间存在着频率差，相当于在参考光束中引入了载频，再结合信号滤波和解调技术，最终可消除在傅里叶域OCT成像结果里存在的直流项、自相干项和样品镜像等假像，而只获取样品26的有用图像。
第二透镜18可以是对光源1输出的宽光谱波段进行消色差设计的透镜，也可以是反射式准直镜、如90°离轴抛物面反射式准直器，以使光束中的各光谱分量，均能被第二透镜18耦合进第六单模光纤7中。
由第一路和第二路传输的光束，被第二光纤耦合器14合成一路后，依次经第七单模光纤8传输、由光环行器22的端口a至端口b、再由第八单模光纤9传输后，进入内窥探头25中的第九单模光纤10中传输。无扫描运动的第八单模光纤9和作螺旋扫描运动的第九单模光纤10，通过光纤旋转连接器23实现对接和相互光耦合传输，而光纤旋转连接器23安装在螺旋扫描机构24上。螺旋扫描机构24输出的螺旋扫描运动，通过金属线圈27传递给内窥探头25顶端的光学部分，使聚焦在样品26上的光斑进行螺旋扫描，从而能获得样品26的管状三维结构图像。
本发明提出的内窥探头25的结构如图2示。由第九单模光纤10的顶端输出的光束，依次被玻璃间隔棒28扩束、格林透镜29聚焦、45°柱反射镜30改变90°方向、和透过窗口片33后，入射样品26。第九单模光纤10套装在金属线圈27里；玻璃间隔棒28、格林透镜29、和45°柱反射镜30封装在透明密封套31里，再装入金属外护套32里。在透明密封套31和金属外护套32对应着光束输出的地方开有小孔，使光束从小孔中通过，透明密封套31上的小孔用窗口片33密封。
由光程差外补偿干涉仪12里的第一路传输至样品26、并被样品26后向反射或散射的部分为样品光束；格林透镜29的前端面为参考面，由光程差外补偿干涉仪12里的第二路传输至格林透镜29前端面、并被格林透镜29前端面后向反射的部分为参考光束。样品光束和参考光束分别沿原路返回至光环行器22的端口b，然后由光环行器22的端口c输出，再由第十单模光纤11传输至探测器34。样品光束和参考光束之间存在的光程差，由光程差外补偿干涉仪12来补偿，具体通过平移台19带着第二透镜18作轴向移动、直至参考光束和样品光束形成干涉来实现。光程差外补偿干涉仪12封装起来保持不动，以抵抗振动、空气扰动等环境因素干扰。
本发明的控制系统如图3示。计算机36控制光源1和螺旋扫描机构24工作的同时，同步发出干涉光谱信号的采集触发信号。干涉光谱信号由探测器34采集并转换成模拟电信号，再被数据采集卡35转换成数字信号后，传输至计算机36进行处理，以最终获得样品26的图像。
图4是圆柱形透明密封套31引起的像散及现有解决方法的示意图。透明密封套31在光路中相当于一个负的柱透镜，会使光束在圆周方向发生散光，使得焦面光斑成为一个椭圆形(左图所示)，导致沿圆周方向的横向分辨率急剧下降。目前解决这一问题的方法，是把直角反射镜的反射面加工成柱形(右上图所示)，或者在格林透镜后粘接一个柱形透镜(右下图所示)，来补偿由透明密封套31引起的散光，但这些方法对圆柱面型的计算与加工、以及安装角度有较高要求。此外，透明密封套31的内外表面存在着后向反射杂散光信号，内表面为细长内腔结构，很难镀制高质量的增透膜来减少反射。
图5是本发明解决由柱形透明密封套31引起的像散和后向反射杂散光的方法示意图。在透明密封套31的侧面对应着光束输出的地方开小孔，该孔用双面镀增透膜的平面窗口片33来密封。样品光束只透过平面窗口片33、而不透过圆柱形的透明密封套31，故不会引起像散。玻璃间隔棒28、格林透镜29、和45°柱反射镜30被透明密封套31和窗口片33密封起来，便于对内窥探头25进行消毒和清洁处理等操作。窗口片33的厚度较薄，通过合理设计可保证其不挡光、也不突出到金属外护套32之外。由于窗口片33很方便镀增透膜，而且安装时很难完全与光路垂直，故可使后向反射信号偏离出接收信号的第九单模光纤10而被消除。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制。在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：包括光源(1)、第一至第十单模光纤(2-11)、光程差外补偿干涉仪(12)、第一和第二光纤耦合器(13-14)、第一和第二声光移频器(15-16)、第一和第二透镜(17-18)、平移台(19)、第一和第二偏振控制器(20-21)、光环行器(22)、光纤旋转连接器(23)、螺旋扫描机构(24)、内窥探头(25)、金属线圈(27)、玻璃间隔棒(28)、格林透镜(29)、45°柱反射镜(30)、透明密封套(31)、金属外护套(32)、窗口片(33)、探测器(34)、数据采集卡(35)和计算机(36)；
光源(1)发出的光束，经第一单模光纤(2)传输至光程差外补偿干涉仪(12)；在光程差外补偿干涉仪(12)里，由第一单模光纤(2)传输的光束被第一光纤耦合器(13)分成两路：第一路依次经第二单模光纤(3)传输、通过第一声光移频器(15)、和第三单模光纤(4)传输后至第二光纤耦合器(14)；第二路依次经第四单模光纤(5)传输、通过第二声光移频器(16)、和第五单模光纤(6)传输后被第一透镜(17)准直、再被第二透镜(18)耦合进第六单模光纤(7)中并传输至第二光纤耦合器(14)；第二透镜(18)安装在平移台(19)上；第一和第二偏振控制器(20-21)分别安装在第三单模光纤(4)和第六单模光纤(7)上；
由第一路和第二路传输的光束，被第二光纤耦合器(14)合成一路后，依次经第七单模光纤(8)传输、由光环行器(22)的端口a至端口b、再由第八单模光纤(9)传输后，进入内窥探头(25)中的第九单模光纤(10)中传输；无扫描运动的第八单模光纤(9)和作螺旋扫描运动的第九单模光纤(10)，通过光纤旋转连接器(23)实现对接和相互光耦合传输，而光纤旋转连接器(23)安装在螺旋扫描机构(24)上；
在内窥探头(25)里，由第九单模光纤(10)顶端输出的光束，依次被玻璃间隔棒(28)扩束、格林透镜(29)聚焦、45°柱反射镜(30)改变90°方向、和透过窗口片(33)后，入射样品(26)；第九单模光纤(10)装入金属线圈(27)里；玻璃间隔棒(28)、格林透镜(29)、和45°柱反射镜(30)封装在透明密封套(31)里，再装入金属外护套(32)里；在透明密封套(31)和金属外护套(32)的侧面开有小孔，使光束从小孔中通过，透明密封套(31)上的小孔用窗口片(33)密封；
由光程差外补偿干涉仪(12)里的第一路传输至样品(26)、并被样品(26)后向反射或散射的部分为样品光束；格林透镜(29)的前端面为参考面，由光程差外补偿干涉仪(12)里的第二路传输至格林透镜(29)前端面、并被格林透镜(29)前端面后向反射的部分为参考光束；样品光束和参考光束分别沿原路返回至光环行器(22)的端口b，然后由光环行器(22)的端口c输出，再由第十单模光纤(11)传输至探测器(34)；
计算机(36)控制光源(1)和螺旋扫描机构(24)工作的同时，同步发出干涉光谱信号的采集触发信号；干涉光谱信号由探测器(34)采集并转换成模拟电信号，再被数据采集卡(35)转换成数字信号后，传输至计算机(36)进行处理，以获得样品(26)的图像。
2.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的内窥探头(25)里的样品光束和参考光束之间存在的光程差，由光程差外补偿干涉仪(12)来补偿，具体通过平移台(19)带着第二透镜(18)轴向移动、直至参考光束和样品光束在探测器(34)上形成干涉光谱信号；光程差外补偿干涉仪(12)封装起来保持不动，以抵抗振动、空气扰动环境因素干扰。
3.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的光源(1)可以是超连续发光二极管即SLD、或锁模飞秒激光近红外波段宽光谱光源，此时的探测器(34)为光谱探测仪，即：干涉光谱信号被色散器件按波长色散开来，再用线阵探测器进行采集，这一组合方式构成了谱域OCT成像模式；光源(1)也可以是波长随时间快速扫描的近红外波段宽光谱扫频光源，此时的探测器(34)为平衡探测器，这一组合方式构成了扫频OCT成像模式；谱域OCT和扫频OCT为傅里叶域OCT的两种成像模式，均不需参考面的轴向扫描就能获得样品(26)的整个成像深度范围内的图像。
4.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的第一声光移频器(15)和第二声光移频器(16)之间存在着频率差，相当于在参考光束中引入了载频；再结合信号滤波和解调技术，最终可消除在傅里叶域OCT成像结果里存在的直流项、自相干项和样品镜像等假像，而只获取样品(26)的有用图像。
5.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的第二透镜(18)可以是对光源(1)输出的宽光谱波段进行消色差设计的透镜，也可以是反射式准直镜、具体为90°离轴抛物面反射式准直器，以使光束中的各光谱分量，均能被第二透镜(18)耦合进第六单模光纤(7)中。
6.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的螺旋扫描机构(24)输出的螺旋扫描运动，通过金属线圈(27)传递给内窥探头(25)顶端的光学部分，使聚焦在样品(26)上的光斑进行螺旋扫描，从而能获得样品(26)的管状三维结构图像。
7.根据权利要求1所述的采用光程差外补偿共路干涉探头的内窥OCT成像系统，其特征在于：所述的透明密封套(31)的侧面对应着光束输出地方开的小孔，用双面镀增透膜的平面窗口片(33)来密封；样品光束只透过平面窗口片(33)、而不透过圆柱形的透明密封套(31)，故不会引起散光；玻璃间隔棒(28)、格林透镜(29)和45°柱反射镜(30)，被透明密封套(31)和窗口片(33)密封起来，便于对内窥探头(25)进行消毒和清洁处理。
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