CN110367941B - 一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探测光融合非接触光声‑光学相干层析双模成像系统。该系统包括计算机、光声激发模块、共用探测端模块、共用参考臂模块、样品臂模块、光声成像数据采集模块和OCT检测模块，探测光信号依次经过第二聚焦透镜、X‑Y扫描振镜、二色镜、第三透镜返回到耦合器与共用参考臂模块返回来的光进行干涉，第一干涉信号依次经所述环形器、OCT检测模块传送至计算机；激发光源发出的激发光经第二反射镜、第一聚焦透镜、调焦透镜、二色镜与探测光合为一束同轴光，第二干涉信号经环形器后依次经平衡探测器、高通滤波器传输至数据采集卡。本发明提供的探测光融合非接触光声‑光学相干层析双模成像系统，改进现有非接触OCT‑PA多模态成像系统，简化了系统结构。

Description

一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别是涉及一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统。

背景技术

近年来，光学相干层析成像(OCT)和光声(PA)成像在生物医学成像领域应用越来越广泛。相比传统的磁共振成像(MRI)，计算机断层扫描(CT)，超声波检查等成像方法，二者分辨率更高。OCT是一种非侵入性生物医学成像模式，基于反射和后向散射来获得生物组织样品的断层图像，成像速度快，分辨率高，成像深度也在不断发展。PA成像需要短脉冲激光激发生物组织，组织吸收光并因热弹效应产生光声信号，超声换能器检测光声信号可以得到生物组织的结构、功能和分子成像。OCT和PA成像都具有深度分辨能力，分别基于组织散射与吸收特性，反应了生物组织的不同信息，二者结合将为医学基础研究提供更为丰富的信息。传统的PA成像采用超声换能器，探头需要和样品物理接触，这就阻挡了OCT的探测光，不利于二者结合；同时与样品接触也增加了继发感染的风险。非接触PA技术采用光学探测替代超声换能器，无需与样品接触，因而能够与OCT实现较为方便的结合。在双模成像的探测端通常需要三路光耦合，即OCT探测光、PA激发光和PA探测光。多路光耦合增加了光路调节难度，由于耦合效率问题也会产生光能量损失。

题为“全光非接触光声及光学相干层析双模成像”的文章公开介绍了一种全光非接触光声(PAT)与光学相干层析(OCT)双模成像的新方法。我们的系统与之相比，光声探测系统与OCT系统采用同一干涉系统，使得系统探测端光路由原来的三路减少为两路，进一步简化了双模系统，并提高了系统的稳定性。

发明内容

本发明提供一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，改进现有非接触OCT-PA多模态成像系统，将OCT探测光与光声探测光融合，即OCT和光声探测采用同一探测光源，同一参考臂，同一干涉系统，将多模成像系统的探测端由三路光减少为两路，简化了系统结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，包括计算机、光声激发模块、共用探测端模块、共用参考臂模块、样品臂模块、光声成像数据采集模块和OCT检测模块，所述共用探测端模块包括探测光源、环形器和耦合器，所述探测光源发出长相干光经所述环形器进入所述耦合器耦合，所述耦合器分别与所述共用参考臂模块、样品臂模块相连接，所述长相干光经所述耦合器后分为两路，一路作为参考光进入所述共用参考臂模块，另一路作为探测光进入所述样品臂模块，所述样品臂模块包括第三透镜、二色镜、X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜和样品台，进入所述样品臂模块的探测光依次经所述第三透镜、二色镜、X-Y扫描振镜后被所述第二聚焦透镜聚焦于样品表面，所述探测光信号依次经过所述第二聚焦透镜、X-Y扫描振镜、二色镜、第三透镜返回到耦合器与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉并产生第一干涉信号，所述第一干涉信号依次经所述环形器、OCT检测模块传送至所述计算机，从而实现OCT成像；所述光声成像数据采集模块包括平衡探测器、高通滤波器、数据采集卡和AO模块，所述数据采集卡的一个通道直接采集所述平衡探测器输出的信号用于PA灵敏度补偿，所述数据采集卡的另一个采集通道采集所述高通滤波器对所述平衡探测器输出滤波后的信号用于光声信号的提取，所述AO模块分别连接所述激发光源与数据采集卡，所述AO模块发出的触发脉冲信号同步触发激发光源发出激光光束与数据采集卡采集，所述激发光源发出的激发光经所述第二反射镜、第一聚焦透镜、调焦透镜、二色镜与探测光合为一束同轴光，然后再经X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜聚焦于样品表面以激发光声信号，所述光声信号依次经过所述第二聚焦透镜、X-Y扫描振镜、二色镜、第三透镜散返回到耦合器与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经所述平衡探测器、高通滤波器传输至数据采集卡，从而实现光声信号的提取。

可选的，所述共用参考臂模块包括第一透镜、第二透镜和第一反射镜，所述参考光依次经所述第一透镜、第二透镜到达所述第一反射镜后再沿原路返回到耦合器。

可选的，所述OCT检测模块包括准直器、光栅、第四透镜、CCD和OCT图像采集卡，所述第一干涉信号依次经所述环形器、准直器、光栅、第四透镜、CCD传送至OCT图像采集卡，所述OCT图像采集卡将采集到的干涉光谱传送至所述计算机处理，从而得到OCT图像。

可选的，所述探测光源为SLD宽带光源。

可选的，所述SLD宽带光源的中心波长为840nm，半峰全宽为80nm。

一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统的成像方法，包含以下步骤：

步骤1：光声激发：所述AO模块分别连接所述激发光源与数据采集卡，所述AO模块发出的触发脉冲信号同步触发激发光源发出激发光与数据采集卡采集，激发光源发出的激发光依次经第二反射镜、第一聚焦透镜、调焦透镜、二色镜、X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜聚焦于样品表面上，生物组织吸收激发光后因热弹效应产生光声信号；

步骤2：光声信号干涉测量：探测光源发出长相干光，经环形器到达耦合器，耦合器将长相干光分为两路，一路作为参考光进入共用参考臂模块，参考光经第一透镜、第二透镜以及第一反射镜后再返回到耦合器；一路作为探测光进入样品臂模块，探测光与激发光在二色镜作用下合成一束同轴光，再经过X-Y扫描振镜，最终由第二聚焦透镜聚焦于样品表面，光声信号传导到样品表面产生微小位移，进而改变样品表面反射光光程，检测到的样品表面反射光信号由原路返回耦合器并与参考光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经过所述平衡探测器、高通滤波器传输至数据采集卡，从而实现光声信号的提取；

步骤3：光谱OCT成像：OCT成像无需激发光，探测光源发出的长相干光经环形器进入耦合器，入射光经耦合器分为探测光和参考光，参考光进入共用参考臂模块，经第一透镜、第二透镜以及第一反射镜后再返回到耦合器；探测光进入样品臂模块，经第三透镜、二色镜及X-Y扫描振镜后被第二聚焦透镜聚焦于样品上，同时采集探测光入射到样品内部不同深度产生的后向散射光，不同深度的后向散射光叠加起来由原路返回耦合器并与参考光进行干涉产生第一干涉信号，所述第一干涉信号经所述环形器后到达准直器，准直器将来自环形器的干涉光变成平行光后送至光栅，光栅将入射光按波长展开，后经第四透镜聚焦到CCD上，不同波长的光谱将被CCD上的不同单元所接收而实现干涉光谱的采样，CCD与OCT图像采集卡相连，OCT图像采集卡将采集到的干涉光谱传送至所述计算机进行处理，从而得到OCT图像。

该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供的一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，实现了非接触的全光OCT-PA双模成像，克服了光声成像中超声探头接触样品带来的不利影响，使得系统应用范围更为广泛；双模系统的探测光融合后，光路由原来的三路减少为两路，降低了多路光耦合的光路调节难度，耦合效率也有一定的提高；OCT和PA双模成像，能够提供生物组织的不同信息，为疾病的诊断提供更为丰富的参考依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，改进现有非接触OCT-PA多模态成像系统，将OCT探测光与光声探测光融合，即OCT和光声探测采用同一探测光源，同一参考臂，同一干涉系统，将多模成像系统的探测端由三路光减少为两路，简化了系统结构。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统的结构示意图，如图1所示，一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，包括计算机、光声激发模块、共用探测端模块、共用参考臂模块、样品臂模块、光声成像数据采集模块和OCT检测模块，所述共用探测端模块包括探测光源1、环形器2和耦合器3，所述探测光源1发出长相干光经所述环形器2进入所述耦合器3耦合，所述耦合器3分别与所述共用参考臂模块、样品臂模块相连接，所述长相干光经所述耦合器3后分为两路，一路作为参考光进入所述共用参考臂模块，另一路作为探测光进入所述样品臂模块，所述样品臂模块包括第三透镜15、二色镜14、X-Y扫描振镜13、第二聚焦透镜12和样品台11，进入所述样品臂模块的探测光依次经所述第三透镜15、二色镜14、X-Y扫描振镜13后被所述第二聚焦透镜12聚焦于样品表面以激发探测光信号，所述探测光信号依次经过所述第二聚焦透镜12、X-Y扫描振镜13、二色镜14、第三透镜15返回到耦合器3与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉并产生第一干涉信号，所述第一干涉信号依次经所述环形器2、OCT检测模块传送至所述计算机，从而实现OCT成像；所述光声成像数据采集模块包括平衡探测器7、高通滤波器8、数据采集卡9和AO模块10，所述数据采集卡9的一个通道直接采集所述平衡探测器7输出的信号用于PA灵敏度补偿，所述数据采集卡9的另一个采集通道采集所述高通滤波器8对所述平衡探测器7输出滤波后的信号用于光声信号的提取，所述AO模块10分别连接所述激发光源19与数据采集卡9，所述AO模块10发出的触发脉冲信号同步触发激发光源19发出激光光束与数据采集卡9采集，所述激发光源19发出的激发光经所述第二反射镜18、第一聚焦透镜17、调焦透镜16、二色镜14与探测光合为一束同轴光，然后再经X-Y扫描振镜13、第二聚焦透镜12聚焦于样品表面以激发光声信号，所述光声信号依次经过所述第二聚焦透镜12、X-Y扫描振镜13、二色镜14、第三透镜15返回到耦合器3与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经所述平衡探测器7、高通滤波器8传输至数据采集卡9，从而实现光声信号的提取。

所述共用参考臂模块包括第一透镜4、第二透镜5和第一反射镜6，所述参考光依次经所述第一透镜4、第二透镜5到达所述第一反射镜6后再沿原路返回到耦合器3。

所述OCT检测模块包括准直器20、光栅21、第四透镜22、CCD23和OCT图像采集卡24，所述第一干涉信号依次经所述环形器2、准直器20、光栅21、第四透镜22、CCD23传送至OCT图像采集卡24，所述OCT图像采集卡24将采集到的干涉光谱传送至所述计算机处理，从而得到OCT图像。

所述探测光源1为SLD宽带光源。

所述SLD宽带光源的中心波长为840nm，半峰全宽为80nm。

一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统的成像方法，包含以下步骤：

步骤1：光声激发：所述AO模块10分别连接所述激发光源19与数据采集卡9，所述AO模块10发出的触发脉冲信号同步触发激发光源19发出激发光与数据采集卡9采集，激发光源19发出的激发光依次经第二反射镜18、第一聚焦透镜17、调焦透镜16、二色镜14、X-Y扫描振镜13、第二聚焦透镜12聚焦于样品表面上，生物组织吸收激发光后因热弹效应产生光声信号；

步骤2：光声信号干涉测量：探测光源1发出长相干光，经环形器2到达耦合器3，耦合器3将长相干光分为两路，一路作为参考光进入共用参考臂模块，参考光经第一透镜4、第二透镜5以及第一反射镜6后再返回到耦合器3；一路作为探测光进入样品臂模块，探测光与激发光在二色镜14作用下合成一束同轴光，再经过X-Y扫描振镜13，最终由第二聚焦透镜12聚焦于样品表面上以激发光声信号，光声信号传导到样品表面产生微小位移，进而改变样品表面反射光光程，检测到的样品表面反射光信号由原路返回耦合器3并与参考光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经过所述平衡探测器7、高通滤波器8传输至数据采集卡9，从而实现光声信号的提取；

步骤3：光谱OCT成像：OCT成像无需激发光，探测光源1发出的长相干光经环形器2进入耦合器3，入射光经耦合器3分为探测光和参考光，参考光进入共用参考臂模块，经第一透镜4、第二透镜5以及第一反射镜6后再返回到耦合器3；探测光进入样品臂模块，经第三透镜15、二色镜14及X-Y扫描振镜13后被第二聚焦透镜12聚焦于样品上，同时采集探测光入射到样品内部不同深度产生的后向散射光，不同深度的后向散射光叠加起来由原路返回耦合器并与参考光进行干涉产生第一干涉信号，所述第一干涉信号经所述环形器2后到达准直器20，准直器20将来自环形器的干涉光变成平行光后送至光栅21，光栅21将入射光按波长展开，后经第四透镜22聚焦到CCD23上，不同波长的光谱将被CCD23上的不同单元所接收而实现干涉光谱的采样，CCD23与OCT图像采集卡24相连，OCT图像采集卡24将采集到的干涉光谱传送至所述计算机进行处理，从而得到OCT图像。

一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，包括光声激发模块、共用探测端模块、共用参考臂模块、光声成像数据采集模块以及OCT检测模块；所述光声激发模块包括激发光源19、第二反射镜18、调焦透镜16、第一聚焦透镜17；所述共用探测端模块包括探测光源1、环形器2和耦合器3，探测光束经环形器2进入耦合器3，后由耦合器3分成两路，一路到达共用参考臂，一路到达第三透镜15、二色镜14、X-Y扫描振镜13、第二聚焦透镜12、样品台11；所述共用参考臂模块包括第一透镜4、第二透镜5、第一反射镜6；所述OCT检测模块包括准直器20、光栅21、第四透镜22、CCD23；所述光声成像数据采集模块包括平衡探测器7、高通滤波器8、数据采集卡9、AO模块10，所述平衡探测器7实现所述耦合器3输出干涉信号的光电转换，平衡探测器7输出经所述高通滤波器8滤波，滤波后的信号经所述数据采集卡9采集用于光声信号的提取；

所述的使用同一探测光源1，同一参考臂，同一干涉系统，将多模成像系统的探测端由三路光简化为两路的探测光融合的非接触光声-光学相干层析双模成像系统，具体包括以下步骤：

a.光声激发：激发光源19发出的激发光经第二反射镜18、调焦透镜16、第一聚焦透镜17及二色镜14，最后经过共用探测端后照射在样品上，生物组织吸收激发光后因热弹效应产生光声信号；

b.光声信号干涉测量：探测光源1发出长相干光，经过环形器2到达耦合器3，耦合器3将其分为两路，一路作为参考光进入共用参考臂，参考光经第一透镜4、第二透镜5以及第一反射镜6后再返回到耦合器3；一路作为探测光进入共用探测端，探测光与激发光在二色镜14作用下合成一束同轴光，再经过X-Y扫描振镜13，最终由第二聚焦透镜12聚焦于样品表面上，光声信号传导到样品表面产生微小位移，进而改变样品表面反射光光程，检测到的样品表面反射光信号由原路返回耦合器3并与参考光产生干涉，干涉信号经平衡探测器7转换为电信号用于光声成像；

c.光谱OCT成像：OCT成像无需激发光，探测光源1发出的光经环形器2进入耦合器3，耦合器3入射光分为探测光和参考光，参考光进入共用参考臂，经第一透镜4、第二透镜5以及第一反射镜6后再返回到耦合器3；探测光进入共用探测端，经第三透镜15、二色镜14及X-Y扫描振镜13后被第二聚焦透镜12聚焦于样品上，同时采集探测光入射到样品内部不同深度产生的后向散射光，不同深度的后向散射光叠加起来由原路返回耦合器3并与参考光产生干涉，干涉信号经环形器2后，到达OCT检测模块，光谱仪采集干涉光谱实现OCT成像；

d.OCT信号采集：OCT信号采集是通过高速光谱仪实现的，高速光谱仪主要由光栅21、第四透镜22以及CCD23组成。准直器20将来自环形器2的干涉光变成平行光后送至光栅21，光栅21将入射光按波长展开，后经第四透镜22聚焦到CCD23上，不同波长的光谱将被CCD23上的不同单元所接收而实现干涉光谱的采样，CCD23与OCT图像采集卡24相连，将数据快速传输到计算机上。

本发明提供的一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，实现了非接触的全光OCT-PA双模成像，克服了光声成像中超声探头接触样品带来的不利影响，使得系统应用范围更为广泛；双模系统的探测光融合后，光路由原来的三路减少为两路，降低了多路光耦合的光路调节难度，耦合效率也有一定的提高；OCT和PA双模成像，能够提供生物组织的不同信息，为疾病的诊断提供更为丰富的参考依据。本发明提供一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，改进现有非接触OCT-PA多模态成像系统，将OCT探测光与光声探测光融合，即OCT和光声探测采用同一探测光源，同一参考臂，同一干涉系统，将多模成像系统的探测端由三路光减少为两路，简化了系统结构。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，其特征在于，包括计算机、光声激发模块、共用探测端模块、共用参考臂模块、样品臂模块、光声成像数据采集模块和OCT检测模块，所述共用探测端模块包括探测光源、环形器和耦合器，所述探测光源发出长相干光经所述环形器进入所述耦合器耦合，所述耦合器分别与所述共用参考臂模块、样品臂模块相连接，所述长相干光经所述耦合器后分为两路，一路作为参考光进入所述共用参考臂模块，另一路作为探测光进入所述样品臂模块，所述样品臂模块包括第三透镜、二色镜、X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜和样品台，进入所述样品臂模块的探测光依次经所述第三透镜、二色镜、X-Y扫描振镜后被所述第二聚焦透镜聚焦于样品表面，所述探测光入射到样品内部不同深度产生的后向散射光，不同深度的后向散射光叠加起来依次经过所述第二聚焦透镜、X-Y扫描振镜、二色镜、第三透镜返回到耦合器与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉并产生第一干涉信号，所述第一干涉信号依次经所述环形器、OCT检测模块传送至所述计算机，从而实现OCT成像；所述光声成像数据采集模块包括平衡探测器、高通滤波器、数据采集卡和AO模块，所述数据采集卡的一个通道直接采集所述平衡探测器输出的信号用于PA灵敏度补偿，所述数据采集卡的另一个采集通道采集所述高通滤波器对所述平衡探测器输出滤波后的信号用于光声信号的提取，所述AO模块分别连接激发光源与数据采集卡，所述AO模块发出的触发脉冲信号同步触发激发光源发出激光光束与数据采集卡采集，所述激发光源发出的激发光经第二反射镜、第一聚焦透镜、调焦透镜、二色镜与探测光合为一束同轴光，然后再经X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜聚焦于样品表面以激发光声信号，所述光声信号依次经过所述第二聚焦透镜、X-Y扫描振镜、二色镜、第三透镜散返回到耦合器与所述共用参考臂模块返回来的光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经所述平衡探测器、高通滤波器传输至数据采集卡，从而实现光声信号的提取。

2.根据权利要求1所述的探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，其特征在于，所述共用参考臂模块包括第一透镜、第二透镜和第一反射镜，所述参考光依次经所述第一透镜、第二透镜到达所述第一反射镜后再沿原路返回到耦合器。

3.根据权利要求1所述的探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，其特征在于，所述OCT检测模块包括准直器、光栅、第四透镜、CCD和OCT图像采集卡，所述第一干涉信号依次经所述环形器、准直器、光栅、第四透镜、CCD传送至OCT图像采集卡，所述OCT图像采集卡将采集到的干涉光谱传送至所述计算机处理，从而得到OCT图像。

4.根据权利要求1所述的探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，其特征在于，所述探测光源为SLD宽带光源。

5.根据权利要求4所述的探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统，其特征在于，所述SLD宽带光源的中心波长为840nm，半峰全宽为80nm。

6.一种基于权利要求1所述的探测光融合非接触光声-光学相干层析双模成像系统的成像方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：光声激发：所述AO模块分别连接所述激发光源与数据采集卡，所述AO模块发出的触发脉冲信号同步触发激发光源发出激发光与数据采集卡采集，激发光源发出的激发光依次经第二反射镜、第一聚焦透镜、调焦透镜、二色镜、X-Y扫描振镜、第二聚焦透镜聚焦于样品表面上，生物组织吸收激发光后因热弹效应产生光声信号；

步骤2：光声信号干涉测量：探测光源发出长相干光，经环形器到达耦合器，耦合器将长相干光分为两路，一路作为参考光进入共用参考臂模块，参考光经第一透镜、第二透镜以及第一反射镜后再返回到耦合器；一路作为探测光进入样品臂模块，探测光与激发光在二色镜作用下合成一束同轴光，再经过X-Y扫描振镜，最终由第二聚焦透镜聚焦于样品表面，光声信号传导到样品表面产生微小位移，进而改变样品表面反射光光程，检测到的样品表面反射光信号由原路返回耦合器并与参考光进行干涉产生第二干涉信号，所述第二干涉信号依次经过所述平衡探测器、高通滤波器传输至数据采集卡，从而实现光声信号的提取；

步骤3：光谱OCT成像：OCT成像无需激发光，探测光源发出的长相干光经环形器进入耦合器，入射光经耦合器分为探测光和参考光，参考光进入共用参考臂模块，经第一透镜、第二透镜以及第一反射镜后再返回到耦合器；探测光进入样品臂模块，经第三透镜、二色镜及X-Y扫描振镜后被第二聚焦透镜聚焦于样品上，同时采集探测光入射到样品内部不同深度产生的后向散射光，不同深度的后向散射光叠加起来由原路返回耦合器并与参考光进行干涉产生第一干涉信号，所述第一干涉信号经所述环形器后到达准直器，准直器将来自环形器的干涉光变成平行光后送至光栅，光栅将入射光按波长展开，后经第四透镜聚焦到CCD上，不同波长的光谱将被CCD上的不同单元所接收而实现干涉光谱的采样，CCD与OCT图像采集卡相连，OCT图像采集卡将采集到的干涉光谱传送至所述计算机进行处理，从而得到OCT图像。

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