CN107320066B - 一种共用参考臂的眼底oct成像系统 - Google Patents

一种共用参考臂的眼底oct成像系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，该系统包括：OCT光源、光束处理模块、光纤透镜、光学透镜模块、光学探测器以及计算机，光学透镜模块包括X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜以及出射透镜，OCT光源发出光束经过光束处理模块在进入光学透镜模块以及眼部，反射后根据共用参考臂光路进入光电探测器。本申请中OCT光源发出的光束先经过光束处理模块再经过光纤透镜进行准直光束，再经过X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜、出射透镜后反射出反射光束，反射光束根据共用参考臂光路进入光电探测器，本申请采用共用参考臂光路代替了传统的参考臂和信号臂分开作用，不再需要调整偏振，使反射出的光束所处的环境相同，避免了成像质量被降低的问题。

Description

一种共用参考臂的眼底OCT成像系统
技术领域
本发明涉及医疗成像技术领域，尤其涉及一种共用参考臂的眼底OCT成像系统。
背景技术
OCT成像来源与超声波成像技术，超声波测量时声波时间延迟，OCT检测的散射光波的相位延迟，从有机组织不同深度处的散射光与参考光干涉，从而检测出相位延迟所对应的反射深度，再通过光束扫描技术进行三维立体成像。通常OCT信号壁和参考臂是分开的，因此参考臂要装有可以改变臂长的电机，要随时改变参考臂长度匹配信号臂，由于两臂是分开来的，需要调整偏振让两路光相遇时偏振一致，也由于两路光束所处的环境稍微不同，经受的温度变化合振动稍微不一样，使成像质量明显降低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其能解决成像质量明显降低的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，该系统包括：OCT光源、光束处理模块、光纤透镜、光学透镜模块、光电探测器以及计算机；
所述光学透镜模块包括X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜以及出射透镜，所述OCT光源发出的第一光束经过光束处理模块，得到第二光束，所述第一光束经过所述光纤透镜进行准直光束，得到第三光束，所述第三光束依次经过所述X扫描振镜、所述Y扫描振镜、所述扫描透镜、所述出射透镜并进入眼部，所述第三光束进入所述眼部后反射出反射光束，所述反射光束包括信号光束和参考光束，反射光束的反射路线为共用参考臂光路，所述共用参考臂光路为所述信号光束和所述参考光束再次经过所述光束处理模块最终进入所述光电探测器，所述光电探测器对所述信号光束和所述参考光束进行提取，得到提取数据，并将所述提取数据上传至计算机，所述计算机对所述提取数据进行取样、光源扫描、振镜扫描，得到眼底成像。
进一步地，所述光束处理模块为光纤环形器，所述光纤环形器用于分离所述反射光束并阻止反射光返回OCT光源。
进一步地，所述光束处理模块为光纤耦合器，所述反射光束经过所述光纤耦合器耦合，部分所述反射光束经过所述光纤耦合器分离并进入所述光电探测器。
进一步地，所述光束处理模块为光纤环形器和光纤耦合器，所述光纤环形器用于分离所述反射光束并阻止反射光返回OCT光源，所述反射光束经过所述光纤耦合器耦合，部分所述反射光束经过所述光纤耦合器分离后，并进入所述光电探测器。
进一步地，所述出射透镜的出射面镀有增透膜。
进一步地，所述第三光束进入所述眼部后，所述眼部的眼角膜上的反射光束作为参考光束，所述参考光束经过所述出射透镜。
进一步地，所述出射透镜两面都镀有增透膜，并在所述出射透镜与所述眼部之间设置一玻璃片，所述玻璃片一面镀有增透膜，所述玻璃片另一面镀有反射膜。
进一步地，在所述出射透镜与所述眼部之间设置一玻璃片，所述玻璃片一面镀有增透膜，所述玻璃片另一面镀有反射膜。
进一步地，所述光电探测器包括探测器和放大器，所述探测器用于提取所述信号光束和所述参考光束，所述放大器用于将所述信号光束和所述参考光束在提取过程中的载波频率进行放大。
进一步地，所述探测器为窄带探测器。
进一步地，所述OCT光源为光纤激光光源。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请中OCT光源发出的光束先经过光束处理模块再经过光纤透镜进行准直光束，再经过X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜、出射透镜后反射出反射光束，反射光束根据共用参考臂光路进入光电探测器，本申请采用共用参考臂光路代替了传统的参考臂和信号臂分开作用，不再需要调整偏振，使反射出的光束所处的环境相同，从而避免了成像质量被降低的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统的模块框图；
图2为本发明实施例中的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统的光路原理示意图一；
图3为本发明实施例中的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统的光路原理示意图二；
图4为本发明实施例中的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统的光路原理示意图三。
图中：a1、环形器臂；a2、从臂；a3、进臂；b1、第一器臂；b2、第二器臂；b3、第三器臂。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，为本实施例中的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，该系统包括：OCT光源、光束处理模块、光纤透镜、光学透镜模块、光电探测器以及计算机，光学透镜模块包括X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜以及出射透镜，OCT光源为光纤激光光源，用于发射光束。OCT光源发出的第一光束经过光束处理模块处理得到第二光束，第二光束经过光纤透镜进行准直光束，得到第三光束，第三光束依次经过X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜、出射透镜，并最终进去眼部，第三光束进入眼部后反射出反射光束，反射光束包括信号光束和参考光束；反射光束的反射路线为共用参考臂光路，共用参考臂光路为信号光束和参考光束再次经过光束处理模块最终进入光电探测器，光电探测器对信号光束和参考光束进行提取，得到提取数据，并将提取数据上传至计算机，计算机对所述提取数据进行取样、光源扫描、振镜扫描，得到眼底成像。
光电探测器对所述信号光束和所述参考光束进行提取具体为光探测器与快速提取卡连接，快速提取卡提取信号光束和参考光束的数据并进行模数转换，得到提取数据，并将提取数据上传到计算机，计算机对提取数据进行FFT变换、取样、光源扫描，X和Y振镜扫描，即可得到眼底视网膜和血管成像。光电探测器包括探测器和放大器，探测器用于提取信号光束和参考光束，放大器用于对提取信号光束和参考光束过程中的载波频率进行放大，经过放大后再进行滤波，极大的提高了信噪比，探测器为快速窄带探测器。
在本实施例中在出射透镜的出射面镀有增透膜，反射光束经过出射面时会有1％反射光束作为参考光束。在另一实施例中出射透镜也可两面都镀有增透膜，并在所述出射透镜与所述眼部之间设置一薄玻璃片，该薄玻璃片一面镀有增透膜，另一面镀有1％反射作用的反射膜。在第三实施例中可只在所述出射透镜与所述眼部之间设置一薄玻璃片，该薄玻璃片一面镀有增透膜，另一面镀有1％反射作用的反射膜。
在本实施例中当出射透镜的出射面镀有增透膜时，第三光束进入眼部后，眼部的眼角膜上的反射光束也可作为参考光束，参考光束经过含有增透膜的出射透镜；此时出射透镜也可为两面都镀有增透膜的出射透镜。
如图2所示，本实施例中的光束处理模块为光纤环形器，光纤环形器用于分离反射光，也用于阻止反射光返回OCT光源，光纤环形器包括环形器臂a1、从臂a2以及进臂a3，在工作过程中OCT光源发出的光束从环形器臂a1进入，经过从臂a2输出进入光学透镜模块，从光学透镜模块进入眼部后返回的反射光束又通过从臂a2耦合(进入眼部为公知常识，因此在图2中并未详细画出)，通过进臂a3输出进入光电探测器，因此光纤环形器即分离出反射光用于测量，又阻止了反射光返回到光源处，起到了隔离和保护的作用。
如图3所示，本发明实施例中的光束处理模块还可为光纤耦合器，光纤耦合器型号为50/50光纤耦合器，光纤耦合器包括第一器臂b1,第二器臂b2，第三器臂b3，OCT光源发出的光束进入第一器臂b1，通过第三器臂b3进入光学透镜模块，从光学透镜模块进入眼部后返回的反射光束再次通过第三器臂b3(进入眼部为公知常识，因此在图2中并未详细画出)，最后从第二器臂b2输出至光电探测器。
如图4所示，本方发明实施例中的光束处理模块还可为光纤环形器和光纤耦合器，光纤耦合器型号为50/50光纤耦合器；光纤环形器与图2中的光纤环形器相同，也包括环形器臂a1、从臂a2以及进臂a3，光纤耦合器与图3中所述的光纤耦合器相同，包括相同的第一器臂b1，第二器臂b2，第三器臂b3；OCT光源发出的光束依次由环形器臂a1进入光纤环形器，从臂a2输出，再由第一器臂b1进入光纤耦合器，再由第三器臂b3输出至光学透镜模块，经过光学透镜模块并进入眼部后返回的光束经过光纤耦合器后分为两路光束(进入眼部为公知常识，因此在图2中并未详细画出)，一路光束由第二器臂b2输出至光电探测器，另一路光束再次进入光纤环形器，并有进臂a3输出至光电探测器，充分利用了光纤耦合器输出的两路干涉信号。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请中OCT光源发出的光束先经过光束处理模块再经过光纤透镜进行准直光束，再经过X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜、出射透镜后反射出反射光束，反射光束根据共用参考臂光路进入光电探测器，本申请采用共用参考臂光路代替了传统的参考臂和信号臂分开作用，不再需要调整偏振，使反射出的光束所处的环境相同，从而避免了成像质量被降低的问题。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于包括：OCT光源、光束处理模块、光纤透镜、光学透镜模块、光电探测器以及计算机；
所述光学透镜模块包括X扫描振镜、Y扫描振镜、扫描透镜以及出射透镜，所述OCT光源发出的第一光束经过光束处理模块，得到第二光束，所述第二光束经过所述光纤透镜进行准直光束，得到第三光束，所述第三光束依次经过所述X扫描振镜、所述Y扫描振镜、所述扫描透镜、所述出射透镜并进入眼部，所述第三光束进入所述眼部后反射出反射光束，所述反射光束包括信号光束和参考光束，反射光束的反射路线为共用参考臂光路，所述共用参考臂光路为所述信号光束和所述参考光束再次经过所述光束处理模块最终进入所述光电探测器，所述光电探测器对所述信号光束和所述参考光束进行提取，得到提取数据，并将所述提取数据上传至计算机，所述计算机对所述提取数据进行取样、光源扫描、振镜扫描，得到眼底成像。
2.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述光束处理模块为光纤环形器，所述光纤环形器用于分离所述反射光束并阻止反射光返回OCT光源。
3.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述光束处理模块为光纤耦合器，所述反射光束经过所述光纤耦合器耦合，部分所述反射光束经过所述光纤耦合器分离并进入所述光电探测器。
4.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述光束处理模块为光纤环形器和光纤耦合器，所述光纤环形器用于分离所述反射光束并阻止反射光返回OCT光源，所述反射光束经过所述光纤耦合器耦合，部分所述反射光束经过所述光纤耦合器分离后，并进入所述光电探测器。
5.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述出射透镜的出射面镀有增透膜。
6.如权利要求5所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述第三光束进入所述眼部后，所述眼部的眼角膜上的反射光束作为参考光束，所述参考光束经过所述出射透镜。
7.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述出射透镜两面都镀有增透膜，并在所述出射透镜与所述眼部之间设置一玻璃片，所述玻璃片一面镀有增透膜，所述玻璃片另一面镀有反射膜。
8.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：在所述出射透镜与所述眼部之间设置一玻璃片，所述玻璃片一面镀有增透膜，所述玻璃片另一面镀有反射膜。
9.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述光电探测器包括探测器和放大器，所述探测器用于提取所述信号光束和所述参考光束，所述放大器用于将所述信号光束和所述参考光束在提取过程中的载波频率进行放大。
10.如权利要求9所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述探测器为窄带探测器。
11.如权利要求1所述的一种共用参考臂的眼底OCT成像系统，其特征在于：所述OCT光源为光纤激光光源。
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