CN111386439B - 干涉成像设备及其应用 - Google Patents

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Abstract

本文提供了设备和系统，包括：照明模块，其被配置用于向光学干涉模块提供源光，该光学干涉模块将所述源光转换成线光并处理光信号；干涉物镜模块，其操纵来自所述光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，其被配置用于接收来自所述样品的背向散射干涉信号，以及数据处理模块，其将所述干涉信号处理成图像。

Description

干涉成像设备及其应用
背景技术
根据世界卫生组织的统计，皮肤癌在全球过去十年中年复一年增长，与生活方式、老龄化社会和全球臭氧层破坏密切相关。
皮肤癌是源自皮肤的癌症。它们是由于具有入侵或扩散到身体其他部位的能力的异常细胞发育。
光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography，OCT)是一种用于进行能够提供微米级组织结构(例如，皮肤组织)图像的非侵入性高分辨率截面成像的技术。
发明内容
本发明提供了发明设备/系统(即，干涉成像设备/系统)，特别是具有二维相机以便接收干涉信号并实现良好图像质量和图像分辨率的线扫描干涉成像设备。所述设备包括位于干涉物镜模块上的线形反射镜，从而提高了光利用效率。
在一些方面，提供了一种设备/系统，其包括：照明模块，其被配置用于向光学干涉模块提供源光，所述光学干涉模块将所述源光转换成线光并处理光信号；干涉物镜模块，其操纵来自所述光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，其被配置用于接收来自所述样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，其将所述干涉信号处理成图像。
在另一方面，提供了一种设备/系统，其包括：照明模块，其被配置用于向光学干涉模块提供源光(诸如线光，或者区域光)；包括物镜和干涉装置手段的干涉物镜模块，其操纵来自所述光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，其用于接收来自所述样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，其用于分析光信号并提供样品成像，其中设备/系统被配置成使得所述物镜以让入射光的焦斑位于所述物镜的焦平面与主平面之间的布置接受所述入射光。
在又一方面，提供了一种用于对样品进行成像的方法，其包括通过本文所述的设备或系统对从样品发出的测试光进行深度成像，以及对从所述样品的下层结构的吸收、色散和/或散射的对比图像进行成像以提供所述样品的动态状态。
在另一方面，提供了一种用于对样品进行成像的方法，其包括使得操纵来自光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号的发明干涉物镜模块中的物镜以让来自照明模块的入射光的焦斑位于所述物镜的焦平面与主平面之间的布置接受所述入射光，以及通过数据处理模块将所述干涉模块生成的干涉信号处理成图像。
援引并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同具体地且单独地指明每个单独的出版物、专利或专利申请均通过引用而并入。
附图说明
通过参考对在其中使用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在附图中：
图1A/图1B图示了举例说明本发明设备/系统的框图，该设备/系统包括照明模块A、光学干涉模块B、样品区域旁边的干涉物镜模块C、二维相机D，以及图像处理模块E(图1A)。本发明的设备/系统可选地包括成像引导模块，该成像引导模块包括另一二维相机F(图1B)。
图2A/图2B图示了不包含第二二维(2D)相机(图2A)和具有2D相机(图2B)的示例性发明设备/系统。
图3A-图3C示出了由发明设备/系统的实施方式产生的示例性图像。图3A中示出了由1D相机产生的图像。图3C中示出了由2D相机产生的图像。图3B示出了叠加若干图像以提供图像中的低数目的散斑。
图4A/图4B图示了不具有黑斑(图4A)或具有黑斑(图4B)的示例性干涉物镜模块的设计。
图5图示了具有线形反射镜的第一玻璃的实施方式。
图6A/图6B图示了发明设备/系统的又一实施方式，其中不伴随成像引导模块(图6A)或伴随成像引导模块(图6B)使用迈克尔逊型物镜。
图7提供了具有用以改变照明模式的开关的发明设备/系统的示例性设计的又一实施方式。
图8图示了包括干涉物镜模块的示例性发明设备/系统，其中物镜31被配置成使得入射光的焦斑44位于焦平面41与主平面42之间。
图9进一步图示了示例性设备/系统如何被配置成使得杂散光聚焦在2D相机D的边缘和成像范围之外。
图10A-图10C图示了具有不同形状的反射参考镜的示例。
具体实施方式
近年来，光学相干断层扫描(OCT)已经广泛应用于皮肤组织或角膜的三维(3-D)图像重建。众所众知，在表皮中，为了非侵入性地探查层参数(layer parameter，LP)，诸如平均总厚度(average total thickness，a-TT)、平均层数(average number of layers，a-NOL)和平均细胞层厚度(average cellular layer thickness，a-CLT)，角质层(stratumcorneum，SC)对于评估表皮的皮肤湿润十分重要。然而，要将OCT技术应用于皮肤组织成像，组织中优于1.2μm的轴向分辨率是测量SC的LP的门槛。此外，单个3-D表皮细胞的形态对于癌前诊断的正常和异常细胞的早期检测也很重要。这些全都需要组织中的亚微米空间分辨率。
本文提供了将OCT技术(例如，FF-OCT)应用于皮肤组织或角膜成像的设备和系统，其施加照射在样品上的线光，而这通过二维相机产生出乎意料地清晰并具有低散斑图像质量的截面扫描图像。具体地，本发明提供了这样的设备和系统：其具有与要由二维相机检测的干涉物镜模块上的线形光平行的线形反射镜，以便实现光利用效率和提高图像扫描速度。
在一些实施方式中，提供了这样的设备/系统：其包括照明模块，该照明模块被配置用于向光学干涉模块提供源光(诸如线光，或者区域光)；干涉物镜模块，其操纵来自光学干涉模块的光，并处理从样品生成的光信号；二维相机，其用于接收来自样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，其用于分析光信号并提供样品成像。
提供了如图1A中所示的发明设备/系统的实施方式，其包括：照明模块A，其被配置用于向光学干涉物镜模块B提供源光(例如，线光，或者区域光)；干涉物镜模块C，其处理光并将光从其投射到干涉物镜模块B，以及导引样品3上的线光；二维相机D，其被配置用于接收来自样品3的背向散射干涉信号；以及数据处理模块E，其将干涉信号处理成图像。
在一些实施方式中，照明模块(诸如光源11)包括自发辐射光源、放大自发辐射光源、超发光二极管、发光二极管(LED)、宽带超连续谱光源、锁模激光器、可调谐激光器、傅里叶域锁模光源、光学参量振荡器(optical parametric oscillator，OPO)、卤素灯，或者掺杂晶体光纤，诸如Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤、Cr4+:YAG晶体光纤等。在某些实施方式中，光源模块包括Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤，或者Cr4+:YAG晶体光纤。在某些实施方式中，照明模块包括Ti3+:Al2O3晶体光纤。例如，光源模块为Ti3+:Al2O3晶体光纤光源，具有0.5mW至500mW，或4至100mW，或10至50mW，或20至40mW的功率，或者其他合适的功率范围。
在一些实施方式中，光学干涉模块被配置用于生成由照明模块中的光源投射的线图案光。在某些实施方式中，光学干涉模块包括畸变透镜，诸如柱面透镜，或者圆形到线形光纤束、衍射光学元件、特殊设计的光漫射器等。本领域技术人员将会很容易采用其他合适的装置来产生具有各种长宽比(诸如3至100，或5至20，或者其他合适的比率)的线形光。可以不受限制地使用本领域已知的其他合适的光学组件来产生细光。
在一些实施方式中，干涉物镜模块包括物镜和干涉装置，所述干涉装置手段被配置用于将诸如由光学干涉模块投射的线光等源光处理至样品，以及从其接收背向散射信号以生成干涉信号。在一些实施方式中，干涉物镜模块是Mirau型干涉物镜模块、迈克尔逊型干涉模块、马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉物镜模块，或者本领域技术人员公知的任何合适的干涉型物镜模块。
在一些实施方式中，物镜是Mirau型干涉物镜模块，其包括具有浸没溶液的浸没式物镜，该浸没溶液具有与样品的折射率相接近的折射率。例如，如果样品为皮肤，则折射率将会是在约1.2至约1.8，优选地约1.3至约1.5的范围内。在一些实施方式中，介质包括水、硅油、乙醇、甘油、pyrex、超声凝胶，或者其组合。在某些实施方式中，介质包括水、硅油或甘油。在某些实施方式中，介质包括水。
在一些实施方式中，如图1B中所示，发明设备/系统还包括成像引导模块F，该成像引导模块F包括相机镜头和用于成像引导的第二2D相机。成像引导模块提供样品的大面积图像(例如，详细的大面积样品表面)。成像引导模块和干涉物镜模块共享同一光通道或路径，并且因此提供如图2B中所示的重叠视场。
图2A提供了示例性的发明系统/设备。由包括示例性光源11的照明模块生成光，并经由光纤16将光传送到准直透镜12。光例如由柱面透镜13变换成线形光，并继而穿过偏振分束器14和四分之一波片15，以便转换具有圆偏振的线形光。光继而进入干涉物镜模块C。在一些实施方式中，干涉物镜模块C包括物镜21和干涉装置手段22。当光(诸如线形光)通过干涉物镜模块C投射到样品3时，样品3背向散射的光穿过干涉物镜模块C到达分束器14，并经由投影透镜4向二维相机D提供光信号。信号继而由数据处理模块(未示出)进一步处理以提供样品成像。在本领域中已知通过一维相机处理线扫描光，原因在于不需要记录一维的“线”以外的区域。令人惊讶地发现，通过利用具有特殊设计的2-D相机D，与使用1-D相机相比，产生出高图像信噪比、高分辨率的截面图像。设计旨在利用z轴压电换能器(piezoelectric transducer，PZT)6在Z方向上对干涉物镜模块C进行扫描。具有干涉信号的线形光将会经由投影透镜4投射到其中一部分像素位于狭窄矩形区域中的二维相机D上。在记录PZT扫描的干涉信号之后，狭窄矩形区域中的每一列由数据处理模块E处理以产生截面图像。因此，扫描可以产生若干截面图像。在叠加所述若干截面图像之后，产生了高图像信噪比、高分辨率的截面图像。
在一些实施方式中，干涉装置手段包括水平布置的玻璃，所述水平布置的玻璃包括第一玻璃板、第二玻璃板和第三玻璃板。第一玻璃板包括反射镜，该反射镜被配置成具有平行于线光的形状。第二玻璃板被配置成使光部分地透射到第三玻璃板。例如，在第一玻璃板上可以形成具有约1至5000，特别是4至1000，特别是8至250，特别是10至100的长宽比的细线形状的反射镜，技术人员可以根据需要来调整上述比率。反射镜的长宽比的范围可以确定视场(field of view，FOV)的范围。在一些实施方式中，第二玻璃板可以用作具有约5％至30％，优选地5％至20％的反光率的分束器，以避免由玻璃-样品界面反射的杂散光。此外，这三个玻璃板具有与样品的折射率相匹配的折射率，例如约1.2至约1.8，优选地约1.3至约1.5的范围内的折射率，以便避免由玻璃-样品界面产生的杂散光。
通过利用2-D相机D而不是1-D相机来获取截面图像被发现取得了具有高图像清晰度和质量的出乎意料的优越结果，该1-D相机通常与本领域已知用于扫描样品的线形光相关光学模块相关联，，其中这样的设计有效地提升了图像信噪比并减少了图像散斑数目。如图3中的样品图像所证明，在由1D相机获取的图3A图像中发现明显的散斑。该图像模糊，质量差。另一方面，与来自图3A的图像相比，由2D相机产生的图3C的图像看起来具有清晰的图像信号，且散斑数目少得多。在这样的与线光相关联的设计中使用2D相机具有与来自1D相机(这是本领域已知的典型方法)的图像相比更好的图像质量的原因在于，1D相机只能够接收1像素宽的样品图像，而2D相机则能够接收不止1个像素的图像数据。通过根据如图3B中所示的本发明实践叠加若干图像，获取到具有低散斑数目的清晰图像。然而，还发现如果堆叠厚度过厚，则在图像的某些特性方面，图像变得模糊。因此，发现在这样的设计中使用2D相机仅在一定的图像堆叠厚度范围下起作用。在一些实施方式中，最佳叠加厚度为2至256像素、4至128像素，或者4至64像素。在一些实施方式中，最佳叠加厚度为4至64像素。例如，使用了8个像素来生成图3C。还出人意料地发现，这样的2D相机设计由于可以根据测量区域灵活地调节2D相机从而允许轻松使用光学设计的不同长宽比而减少了所需的透镜数目，从而使模块更加简单。透镜数目减少显著缩短了本发明设备/系统的制造时间，并减少了其制造所花费的精力。
在一些实施方式中，设备/系统还包括成像引导模块，该成像引导模块包括投影透镜104和用于成像引导的第二2D相机105。
设备/系统包含成像引导模块，该成像引导模块提供具有皮肤表面细节的大(宏)图像。如图2B中所示，除了提供高分辨率光学成像的，与示例性Mirau型干涉物镜模块相关联的2D相机之外，在设备/系统中包含了包括相机镜头104和2D相机105的图像引导模块，其中使用分束器14a来将信号导引至2D相机105。这两个成像系统共享同一光通道/路径；因此，它们的FOV重叠并且具有固定的相对位置。包含了环绕干涉装置手段22的诸如LED等光源(L11)，以便为成像引导模块提供光。光源L11具有与照明模块不同的波长或时间分布，因此样品由光源L11产生的信号全都被2D相机105采集，以产生皮肤表面的大图像。
成像引导模块的FOV大于高分辨率成像模块(即，干涉物镜模块)的FOV。当检查样品(例如，病灶，或者角膜)时，使用成像引导模块来首先拍摄样品区域的大图像。继而，将干涉物镜模块附接到样品上，从而允许图像引导模块对样品的表面进行成像。使用算法来计算引导图像的FOV位于第一大图像上的何处。由于引导图像与高分辨率图像之间的位置是固定的，因此可在大图像上精确地找到高分辨率图像的位置。
图4A、图4B和图5中图示了示例性的发明干涉物镜模块及其工作原理。
图4A中示出了示例性干涉装置手段22。在一些实施方式中，干涉装置手段包括涂覆有反射镜224的第一玻璃板221、第二玻璃板222和第三玻璃板223，其中涂覆了反射镜224以生成参考臂并与由样品3返回的散射光产生干涉。如图4A中所示，涂覆于第一玻璃板222上的反射镜224是线性的，并且平行于聚焦的线形光111。
在其他实施方式中，如图4B中所示，第一玻璃板221还在第一玻璃板221的相对侧与反射性224相对应的位置包括黑斑225。
最靠近物镜21的透明第一玻璃板221部分地涂覆有反射镜224，使得朝向焦平面的表面的中心区域具有高反射性，而朝向物镜21的表面的中心区域具有黑斑225，该黑斑225是吸光性的，以便阻挡杂散光。在一些实施方式中，黑斑的位置处在与反射镜224的同一侧，其中黑斑覆盖反射参考镜224，以便吸收来自第一玻璃板的杂散光。(部分地)接触样品3的透明第三玻璃板223被设置在(一定范围的)位置，使得物镜的焦平面靠近样品。
第二玻璃222被涂覆，使得朝向第三玻璃板223的表面是部分反射性的。该经涂覆表面充当Mirau型干涉仪中的分束器，并且透明第二板222的位置被设置在这样的位置，使得高反射区域224处于物镜的焦平面上。
如图4A中所示，20度角以内的偏离被定义为平行。在一些实施方式中，其为15度角以内、10度角以内，或者5度角以内。此外，反射镜224具有约3至10，并且优选地约5至8的可调长宽比。因此，这样的在第一玻璃板上的涂覆线形反射镜设计的架构充分利用到光。在一些实施方式中，第二玻璃板222具有约5％至30％，优选地10％至20％的反光率，或者基于条件所需的任何其他合适的比率。第三玻璃板223完全透明以拟合样品3，从而允许线形光穿透并照亮样品3。
在一些实施方式中，干涉装置手段包括水平布置的玻璃，所述水平布置的玻璃包括第一玻璃板、第二玻璃板和第三玻璃板。第一玻璃板包括反射镜，该反射镜被配置成具有平行于线光的形状。第二玻璃板被配置成使光部分地透射到第三玻璃板。例如，在第一玻璃板上可以形成具有约1至5000，特别是4至1000，特别是8至250，特别是10至100的长宽比的细线形状的反射镜，技术人员可以根据需要来调整上述比率。反射镜的长宽比的范围可以确定视场(FOV)的范围。在一些实施方式中，第二玻璃板可以用作具有约5％至30％，优选地5％至20％的反光率的分束器。此外，这三个玻璃板具有与样品的折射率相匹配的折射率，例如约1.2至约1.8，优选地约1.3至约1.5的范围内的折射率，以便避免由玻璃-样品界面产生的杂散光。
图6A/图6B提供了又一实施方式，其中在发明设备/系统中使用迈克尔逊型干涉物镜模块。在一些实施方式中，发明设备/系统为迈克尔逊型干涉成像设备/系统，包括与图2A/图2B中相同的照明模块和光学干涉模块，以及可选的成像引导模块，区别在于使用不同的干涉物镜模块C。干涉物镜模块C包括物镜21a和第三玻璃板223(附接至位于其上的样品3)以产生样品臂，并且包括物镜21b和反射镜225以产生参考臂。当线光同时照射在样品3和反射镜225上并从其反射时，干涉信号将会产生并且经由投影透镜4被二维相机D采集，继而由数据处理模块产生截面图像，而成像引导模块包括投影透镜104和2D相机105以提供大样品图像用于截面图像的关联。
在一些实施方式中，光学干涉模块还包括开关，所述开关被配置用于在线光与区域光之间切换光输出，由此在设备的线扫描模式与全场模式之间切换，从而允许使用者获取样品的截面图像和/或前位图像(en-face image)(例如，以便获取3D切片数据)。这样的设计允许使用者获取全样品信息。
为了从样品获取更多的结构信息，在一些实施方式中，光学干涉模块还包括开关17，所述开关17被配置用于提供如图7中所示的不同照明模式。在一些实施方式中，包括两个所要改变的模式；一个模式是线光照明模式L，另一模式是区域光照明模式F，其中开关17(例如，Thorlabs CFW6)安置在准直透镜12与偏振分束器14之间，以便拨动拟合在开关17的镜座中的柱面透镜13和消色差透镜18，从而将照明模式切换到线光照明模式L以供获取截面图像，或者切换到区域光照明模式F以供获取前位图像，这可以导致产生三维体积图像。在一些实施方式中，这样的拨动开关设计不限于线光照明模式与区域照明模式的改变；根据本发明实践可以使用所有其他具有不同透镜的合适的模式。
在一些实施方式中，发明设备/系统被配置成使杂散光聚焦在2D相机D的边缘和成像范围之外。
例如，如图8中所示，干涉物镜模块包括物镜31以及干涉装置手段(包括具有反射参考镜324的第一玻璃板321、第二玻璃板322和样品3旁边的第三玻璃板323)，其中物镜31被配置成使入射光的焦斑44位于焦平面41与主平面42之间。这样的布置允许入射光的焦斑44从物镜31的光轴111偏移，这使得杂散光被聚焦在2D相机D的边缘和成像范围之外(如图9中所示)。在一些实施方式中，反射参考镜324被部分地涂覆在第一玻璃板321上，例如，涂覆在第一玻璃板321的中心处，其中反射参考镜324具有由银或其他用于涂覆的合适的金属产生的高反射率。
在一些实施方式中，入射光被配置成对于物镜的光轴具有大于0°且小于45°的入射角θ1，优选地，θ1大于0°且小于20°，更优选地，大于0°且小于5°，但并不仅限于此。
在一些实施方式中，焦斑被配置成具有约0°至70°范围内的发散角θ2。θ2的值取决于视场(FOV)，并且与FOV成正比。在一些实施方式中，技术人员可以选择0°至20°或5°至15°范围内的θ2以实现小FOV，或者选择40°至70°或50°至60°以实现大FOV。
在一些实施方式中，物镜具有满足以下公式(1)的NA值：
NA＝n×sinθ，且θ＝θ3/(0.5～1.5)………(1)
NA是物镜的数值孔径，n是折射率，θ是1/2孔径张角，并且θ3是来自物镜的半扩展角。
优选地，θ＝θ3/(0.5～1.0)。如果θ3的角度过大，其将会降低样品的信号校正，由此降低样品亮度。
在一些实施方式中，发明设备/系统包括：照明模块，其被配置用于向光学干涉模块提供源光(诸如线光，或者区域光)；包括物镜和干涉装置手段的干涉物镜模块，其操纵来自光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，其用于接收来自样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，其用于分析光信号并提供样品成像，其中设备/系统被配置成使得物镜以让入射光的焦斑处于物镜的焦平面与主平面之间的布置接受入射光。
如图9中所示，由照明模块提供的光经由光纤16投射到光学干涉模块。光由准直透镜312采集并继而由如图所示的柱面透镜313变换成线形光(或者由图7中所示的消色差透镜变换成区域光)，并且穿过分束器14，其将被透射到干涉物镜模块C中。当光穿过干涉物镜模块C通过第三玻璃板323到达样品3时，光被吸收、反射或背向散射。背向散射光信号将会被干涉物镜模块C采集并且与从反射镜324和第二玻璃板322反射的参考光发生干涉，以便生成干涉信号。继而，分束器14将信号反射到投影透镜4，从而使杂散光聚焦于2D相机D的边缘和成像范围之外。
在一些实施方式中，反射参考镜具有线形、多边形(诸如矩形)、圆点，或者其他适合于设备或系统的形状。
例如，如图10(图10A至图10C)中所示，反射参考镜324可以具有线形(图10A)、多边形(矩形，图10B)，或者圆点(图10C)。在一些实施方式中，折射参考镜的大小可以是在小于1500μm2，优选地小于1000μm2，优选地小于500μm2，以及优选地小于300μm2的范围内，并且本领域技术人员很容易根据适当需要而调整大小。通过在第一玻璃板上部分地涂覆反射参考镜，将会有效提高光利用率。
在一些实施方式中提供了用于对样品进行成像的方法，包括使得操纵来自光学干涉模块的光并处理从所述样品生成的光信号的发明干涉物镜模块中的物镜以让来自照明模块的入射光的焦斑位于所述物镜的焦平面与主平面之间的布置接受所述入射光，以及通过数据处理模块将所述干涉模块生成的干涉信号处理成图像。在一些实施方式中，干涉物镜模块是本文公开的任何发明干涉物镜模块。
发明设备/系统可用于在截面方向和前位方向上对样品进行成像。其特别可用于辅助提供样品表面和表面下信息，诸如皮肤或角膜状况。发明设备/系统使用伴随线光背向散射的二维相机来获取高信噪比截面图像，从而有效地提高图像质量并且达到1μm级分辨率。这样的设计还允许将图像扫描速度提高到150μm/秒或更快。使用成像引导模块允许使用者高效地精确找到感兴趣区域。
尽管本文中已经示出并描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅以示例的方式提供。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将想到多种变化、改变和替代。应当理解，本文中所述的本发明实施方式的各种替代方案可用于实施本发明。目的在于以下述权利要求限定本发明的范围，并由此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。

Claims (34)

1.一种干涉成像设备，包括：
照明模块，所述照明模块被配置用于向光学干涉模块提供源光，所述光学干涉模块将所述源光转换成线光并处理光信号，并使所述线光具有3至100的长宽比；干涉物镜模块，所述干涉物镜模块操纵来自所述光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，所述二维相机被配置用于接收来自所述样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，所述数据处理模块将所述干涉信号处理成图像。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述照明模块包括放大自发辐射光源、超发光二极管、发光二极管、宽带超连续谱光源、锁模激光器、可调谐激光器、傅里叶域锁模光源、光学参量振荡器、卤素灯、Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤或Cr4+:YAG晶体光纤。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述照明模块包括Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤或Cr4+:YAG晶体光纤。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学干涉模块被配置用于生成由所述照明模块中的光源投射的线光。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述光学干涉模块包括畸变透镜或光纤束线阵，以将来自所述光源的光转换成线光。
6.根据权利要求5所述的设备，所述线光具有5至20的长宽比。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述干涉物镜模块包括物镜和干涉装置手段，所述干涉装置手段被配置用于将线光处理到所述样品并从其接收背向散射信号以生成干涉信号。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述干涉物镜模块是Mirau型干涉物镜模块、迈克尔逊型干涉模块，或者马赫-曾德尔干涉物镜模块。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述物镜是具有浸没溶液的浸没式物镜，该浸没溶液具有1.2至1.8范围内的折射率。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备还包括成像引导模块，所述成像引导模块包括相机镜头和用于成像引导的二维相机。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述成像引导模块和所述干涉物镜模块共享同一光通道或路径，从而提供重叠视场。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述干涉物镜模块还包含光源，以便将光投射到所述样品上。
13.根据权利要求7所述的设备，其中所述干涉装置手段包括涂覆有反射镜的第一玻璃板、第二玻璃板和第三玻璃板，其中涂覆反射镜以生成参考臂并与所述样品返回的散射光产生干涉。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述反射镜被配置成具有平行于所述线光的形状。
15.根据权利要求14所述的设备，所述第一玻璃板上的所述反射镜具有细线形状，该细线形状具有1至5000、4至1000、8至250或10至100的长宽比。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一玻璃板还包括在所述第一玻璃板的相对侧处于与所述反射镜相对应的位置的黑斑。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述黑斑是吸光性的，以便阻挡杂散光。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第二玻璃板的位置被设置成这样的位置，使得高反射区域处于所述物镜的焦平面上。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述第二玻璃板具有5％至30％或10％至20％的反光率。
20.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学干涉模块还包括开关，所述开关被配置用于在线光与区域光之间切换光。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述开关切换柱面透镜和消色差透镜。
22.一种干涉成像设备，包括：
权利要求1-21中任一项的照明模块，所述照明模块被配置用于向光学干涉模块提供源光；包括物镜和干涉装置手段的干涉物镜模块，其操纵来自所述光学干涉模块的光并处理从样品生成的光信号；二维相机，所述二维相机用于接收来自所述样品的背向散射干涉信号；以及数据处理模块，所述数据处理模块用于分析光信号并提供样品成像，其中所述设备被配置成使得所述物镜以让入射光的焦斑处于所述物镜的焦平面与主平面之间的布置接受所述入射光。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述干涉物镜模块包括物镜和干涉装置手段，所述干涉装置手段被配置用于将线光处理到所述样品并从其接收背向散射信号以生成干涉信号。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述干涉物镜模块是Mirau型干涉物镜模块、迈克尔逊型干涉模块，或者马赫-曾德尔干涉物镜模块。
25.根据权利要求23所述的设备，其中所述物镜是具有浸没溶液的浸没式物镜，该浸没溶液具有1.2至1.8范围内的折射率。
26.根据权利要求22所述的设备，其中所述设备还包括成像引导模块，所述成像引导模块包括相机镜头和用于成像引导的二维相机。
27.根据权利要求26所述的设备，其中所述成像引导模块和所述干涉物镜模块共享同一光通道或路径，从而提供重叠视场。
28.根据权利要求23所述的设备，其中所述干涉装置手段包括涂覆有反射参考镜的第一玻璃板、第二玻璃板和样品旁边的第三玻璃板，其中所述物镜被配置成使得入射光的焦斑位于焦平面与主平面之间。
29.根据权利要求28所述的设备，其中所述入射光的焦斑从所述物镜的光轴偏移，这使得杂散光被聚焦在所述二维相机的边缘和成像范围之外。
30.根据权利要求22所述的设备，其中所述照明模块包括放大自发辐射光源、超发光二极管、发光二极管、宽带超连续谱光源、锁模激光器、可调谐激光器、傅里叶域锁模光源、光学参量振荡器、卤素灯、Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤或Cr4+:YAG晶体光纤。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述照明模块包括Ce3+:YAG晶体光纤、Ti3+:Al2O3晶体光纤或Cr4+:YAG晶体光纤。
32.根据权利要求23所述的设备，其中所述光学干涉模块被配置用于生成由所述照明模块中的光源投射的线光。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述光学干涉模块包括畸变透镜或光纤束线阵，以将来自所述光源的光转换成线光。
34.一种用于对样品进行成像的方法，其包括：使得操纵来自权利要求1的光学干涉模块的光并处理从所述样品生成的光信号的干涉物镜模块中的物镜以让来自照明模块的入射光的焦斑位于所述物镜的焦平面与主平面之间的布置接受所述入射光，以及通过数据处理模块将所述干涉模块生成的干涉信号处理成图像。
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