CN112587304A - 基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法，该系统包括激光发射单元、双模扫描成像系统、激光振镜扫描单元、图像分析处理单元以及控制模块，所述双模扫描成像系统用于采集全眼的三维图像信息；所述激光振镜扫描单元将所述激光发射单元发射的飞秒激光束传输至眼睛，进行三维扫描以采集飞秒激光束在眼组织的位置信息；所述图像分析处理单元基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，和基于所述双模扫描成像系统采集的全眼的三维图像信息生成全眼三维图像；所述控制模块根据所述图像分析处理单元输出的结果，实时控制调整飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

Description

基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法。

背景技术

近年来，飞秒激光技术被引入医学眼科领域，其应用原理是利用其极短的脉冲宽度，较小的光脉冲能量获得极高的峰值功率以及具有极强聚焦能力，可以在生物组织内完成精确的切割。目前使用光学相干断层成像系统（OCT）进行眼组织内部结构成像来引导飞秒激光眼科手术，光学相干层析技术具有非接触、无辐射、高探测灵敏度、无损伤的特点，光学相干层析技术已经成为眼科手术中测量人眼结构的标准技术。光学相干层析人眼结构成像技术是利用低相干原理的迈克尔逊干涉仪，主要包括三种技术方案：时域光学相干层析技术、谱域光学相干层析技术以及扫频光学相干层析技术。时域光学相干层析技术利用照射在生物组织上散射的弹道光子、蛇形光子与参考臂上的反射光发生干涉产生干涉条纹，利用干涉条纹信息计算出散射组织的结构信息，但该方法的扫描速度有限；谱域光学相干层析技术利用宽带光源低相干原理，利用波长的变化实现扫描深度的变化，该方法探测精度虽然高，但是探测深度有限；扫频光学相干层析技术与谱域光学相干层析技术都是傅里叶域光学相干层析技术，虽然扫描速度快、扫描深度大、采集信号信噪比高，但是探测精度有所降低。

也就是说，现有技术中，时域光学相干层析技术、谱域光学相干层析技术、扫频光学相干层析技术均为单独使用，仅在单一功能上具有优势，无法兼顾多种功能。另外，这几种技术在结合使用时涉及到光路、控制、结构方面的调整，结合的光路设计难度较大，因此目前主要还是单独使用上述任一种光学相干层析技术进行眼组织内部结构成像。

在临床眼科中，高度近视是常见的疾病类型，高度近视患者往往会伴随一些并发症如青光眼、视网膜脱落等，其中白内障就是较为高发的一种并发症。一般眼科手术需要将两种手术分开先进行其中一种手术，完成之后再进行第二种或者第三种手术，患者等待和治疗的时间长，治疗费用高并且心理压力大。目前的临床眼科手术缺乏能够实时检测飞秒激光束的聚焦位置和能够深度采集全眼图像信息的系统，采用上述三种光学相干层析技术中的任一种技术时，仅能够在单一功能上提升手术的效果，无法实时采集飞秒激光束的聚焦位置和获得高精度、高分辨率的全眼的三维图像信息，因此，如何使用光学相干断层成像系统（OCT）实时地将飞秒激光脉冲精确定位并采集从眼前段至眼中段至眼底的图像，根据实时的图像信息制定手术方案，缩短手术时间，提高手术的精确度和安全性，对于飞秒激光眼科手术具有非常迫切的应用需求。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法，该系统采用耦合器、干涉仪等光学器件进行光路的重新构建，实现了将谱域光学相干层析系统和扫频光学相干层析系统耦合形成相互协调工作的双模扫描成像系统，能够实时地将飞秒激光束精确定位，并能够采集从眼前、眼中至眼底的图像，根据实时的聚焦位置信息和全眼三维图像引导飞秒激光束，有利于辅助眼科手术，缩短手术时间，提高手术的精确度和安全性。

本发明在一方面提供了一种基于双模式图像的飞秒激光引导系统，包括：

激光发射单元，用于发射飞秒激光束；

双模扫描成像系统，所述双模扫描成像系统包括第一扫描成像单元和耦合于所述第一扫描成像单元的第二扫描成像单元，所述第一扫描成像单元和所述第二扫描成像单元相互协调工作，用于采集全眼的三维图像信息；

激光振镜扫描单元，所述激光振镜扫描单元设置在所述激光发射单元和所述双模扫描成像系统的光路中，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述激光振镜扫描单元进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描；

图像分析处理单元，所述图像分析处理单元用于基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并用于基于所述双模扫描成像系统采集的全眼的三维图像信息生成全眼三维图像；以及

控制模块，所述控制模块可通信地连接于所述图像分析处理单元，所述控制模块根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

在本发明的一实施例中，所述双模扫描成像系统还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器、第一准直透镜、反射镜以及第二光纤耦合器，所述双模扫描成像系统输出的光束分为参考束和图像束，其中所述参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成返回参考束，其中所述图像束传依次输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成返回图像束，所述返回参考束和所述返回图像束在所述双模扫描成像系统进行相干而生成相干光，所述相干光经光谱分析或外差探测处理后进入所述图像分析处理单元中生成相应的图像信息。

在本发明的一实施例中，所述第一扫描成像单元包括宽带光源、第一干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的光谱仪，所述宽带光源发出的光束经所述第一干涉仪分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元生成第一图像信息。

在本发明的一实施例中，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述光谱仪通过电信号传输线路相连。

在本发明的一实施例中，所述宽带光源通过光纤传输线路连接于所述第一干涉仪，所述第一干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。

在本发明的一实施例中，所述第二扫描成像单元包括扫频光源、第二干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的平衡探测器，所述扫频光源发出的光束经所述第二干涉仪分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元生成第二图像信息。

在本发明的一实施例中，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述平衡探测器通过电信号传输线路相连。

在本发明的一实施例中，所述扫频光源通过光纤传输线路连接于所述第二干涉仪，所述第二干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。

在本发明的一实施例中，所述双模扫描成像系统的成像范围为4mm～8mm，成像时间为0.01～0.1秒，帧率为50～100帧/秒，成像深度为1～10mm，成像分辨率为5～7.5μm。

在本发明的一实施例中，所述激光振镜扫描单元包括XYZ轴三向振镜和XYZ轴三向反射镜，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描。

在本发明的一实施例中，所述激光发射单元包括沿其输出光路依次设置的光纤振荡器、布拉格光栅以及激光能量检测单元，所述光纤振荡器用于发射飞秒激光束，所述布拉格光栅用于对所述光纤振荡器发射的飞秒激光束进行功率调整，所述激光能量检测单元用于检测功率调整后的飞秒激光束，并将符合要求的飞秒激光束传输至所述激光振镜扫描单元。

在本发明的一实施例中，所述控制模块可通信地连接于所述激光能量检测单元和所述激光振镜扫描单元，以根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，发出指令调节所述激光能量检测单元检测的飞秒激光束的波长和控制所述激光振镜扫描单元的工作，从而实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

在本发明的一实施例中，所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统还包括聚焦单元，所述聚焦单元设置在所述激光振镜扫描单元的输出光路中，并包括沿所述激光振镜扫描单元的输出光路依次设置的第二准直透镜、色散补偿器、第三准直透镜以及聚焦透镜，所述激光振镜扫描单元输出的光束均经所述聚焦单元聚焦于眼组织。

在本发明的一实施例中，所述控制模块通过光纤信号传输线路光纤信号传输线路依次连接所述光纤振荡器、所述布拉格光栅、所述激光能量检测单元、所述激光振镜扫描单元以及所述聚焦单元。

本发明在另一方面还提供了一种基于双模式图像的飞秒激光引导方法，包括步骤：

A、激光发射单元发射飞秒激光束，激光振镜扫描单元对飞秒激光束进行位置调整后将飞秒激光束传输至眼睛进行实时三维扫描，以采集飞秒激光束于眼组织的位置信息；

B、双模扫描成像系统发射光束，该光束分为参考束和图像束，其中参考束依次传输至第一光纤耦合器、第一准直透镜以及反射镜后形成返回参考束，其中图像束依次传输至第二光纤耦合器、激光振镜扫描单元以及眼睛后形成返回图像束，所述返回参考束和所述返回图像束在所述双模扫描成像系统进行相干而生成相干光，所述相干光经光谱分析或外差探测处理后进入所述图像分析处理单元中生成相应的图像信息；

C、所述图像分析处理单元基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并基于所述双模扫描成像系统采集的图像信息输出全眼三维图像；以及

D、控制模块根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

在本发明的一实施例中，所述步骤A进一步包括步骤：

A1、所述激光发射单元的光纤振荡器发射的飞秒激光束经布拉格光栅进行频率调整后输出第一飞秒激光束；

A2、飞秒激光能量检测单元对所述第一飞秒激光束进行检测后输出第二飞秒激光束；以及

A3、所述第二飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元的X轴振镜对X轴水平横面位置进行调节后通过X轴反射镜扫描输出第三飞秒激光束，所述第三飞秒激光束经Y轴振镜对Y轴水平纵面位置进行调节后通过Y轴反射镜扫描输出第四飞秒激光束，所述第四飞秒激光束经Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后通过Z轴反射镜扫描输出第五飞秒激光束，所述第五飞秒激光束经聚焦单元聚焦后传输至眼睛。

在本发明的一实施例中，所述步骤B具体包括步骤：

B1、所述双模扫描成像系统的第一扫描成像单元的宽带光源发出的光束经第一干涉仪分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元生成第一图像信息；和

B2、所述双模扫描成像系统的第二扫描成像单元的扫频光源发出的光束经第二干涉仪分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元生成第二图像信息。

本发明的所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法能够实现以下有益技术效果：

所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统能够获取飞秒激光束于眼组织的实时聚焦位置，并能够采集全眼动态图像信息，因此能够为眼科手术提供飞秒激光束聚焦和定位的精确指导，有利于辅助调整和验证所选手术模式的位置和方向，能够根据实时获取的全眼三维图像信息确定的角膜形状改变信息，并基于角膜形状改变信息将飞秒激光束引导到眼组织的手术激光系统，有效用于眼内的精确手术操作。

所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统采用了所述双模扫描成像系统获取全眼的三维图像信息，在进行飞秒激光辅助眼科手术中，医生可以实时观察患者手术进程，同时所述双模扫描成像系统采用两种光学相干层析测量系统协调工作对人眼结构实时成像，能同时完成人眼结构三维模型成像和手术实施过程观察。所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统还采用了所述激光振镜扫描单元获取飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，扫描成像速度快，耗时短，有利于快速及时反馈眼科手术进程中的角膜形状改变信息，便于医生可以基于实时的飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置信息和全眼三维图像信息修改和调整手术方案。

所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统能够自动侦测眼睛白内障成熟程度，不仅能够有效探测眼内结构与晶状体结构，对晶状体和囊膜的密度也进行有效探测，能够基于不同硬度白内障晶体对应调节飞秒激光束的激光能量、频率及直径，提高碎核效率和明确后囊膜的边界，有利于减少手术副作用。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为根据本发明的一优选实施例的所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统的光路结构示意图。

图2为根据本发明的上述优选实施例的所述基于双模式图像的飞秒激光引导方法的流程框图。

附图标号说明：基于双模式图像的飞秒激光引导系统100；激光发射单元10；光纤振荡器11；布拉格光栅12；激光能量检测单元13；双模扫描成像系统20；第一扫描成像单元21；宽带光源211；第一干涉仪212；光谱仪213；第二扫描成像单元22；扫频光源221；第二干涉仪222；平衡探测器223；第一光纤耦合器23；第一准直透镜24；反射镜25；第二光纤耦合器26；激光振镜扫描单元30；图像分析处理单元40；控制模块50；电信号传输线路101；光纤传输线路102；聚焦单元60；第二准直透镜61；色散补偿器62；第三准直透镜63；聚焦透镜64。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，根据本发明的一优选实施例的基于双模式图像的飞秒激光引导系统100的具体结构被阐明。所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统100包括激光发射单元10、双模扫描成像系统20、激光振镜扫描单元30、图像分析处理单元40以及控制模块50，其中所述激光发射单元10用于发射飞秒激光束；所述双模扫描成像系统20包括第一扫描成像单元21和耦合于所述第一扫描成像单元21的第二扫描成像单元22，所述第一扫描成像单元21和所述第二扫描成像单元22相互协调工作，用于采集全眼的三维图像信息；所述激光振镜扫描单元30设置在所述激光发射单元10和所述双模扫描成像系统20的光路中，所述激光发射单元10发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统20发射的图像束均经所述激光振镜扫描单元30进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描；所述图像分析处理单元40用于基于所述激光振镜扫描单元30采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并用于基于所述双模扫描成像系统20采集的全眼的三维图像信息生成全眼三维图像；所述控制模块50可通信地连接于所述图像分析处理单元40，所述控制模块50根据所述图像分析处理单元40输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元10发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

具体地，所述双模扫描成像系统20还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器23、第一准直透镜24、反射镜25以及第二光纤耦合器26，所述双模扫描成像系统20输出的光束分为参考束和图像束，其中所述参考束依次传输至所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25后形成返回参考束，其中所述图像束传依次输至所述第二光纤耦合器26、所述激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成返回图像束，所述返回参考束和所述返回图像束在所述双模扫描成像系统20进行相干而生成相干光，所述相干光经光谱分析或外差探测处理后进入所述图像分析处理单元40中生成相应的图像信息。

值得一提的是，所述参考束传输至所述第一光纤耦合器23后，传输至所述第一准直透镜24生成平行光束后传输至所述反射镜25，经所述反射镜25反射后形成所述返回参考束。

进一步地，所述激光振镜扫描单元30包括XYZ轴三向振镜和XYZ轴三向反射镜，所述激光发射单元10发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统20发射的图像束均经所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描。

具体地，所述激光振镜扫描单元30对所述双模扫描成像系统20的图像束进行位置调整的具体方式为：所述图像束传输至所述第二光纤耦合器26后，进入所述激光振镜扫描单元30，所述图像束经所述XYZ轴三向振镜的X轴振镜对X轴水平横面位置进行调节后通过所述XYZ轴三向反射镜的X轴反射镜扫描输出第二图像束，所述第二图像束经所述XYZ轴三向振镜的Y轴振镜对Y轴水平纵面位置进行调节后通过所述XYZ轴三向反射镜的Y轴反射镜扫描输出第三图像束，所述第三图像束经所述XYZ轴三向振镜的Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后通过所述XYZ轴三向反射镜的Z轴反射镜扫描输出第四图像束，所述第四图像束经聚焦处理后输出第五图像束，所述第五图像束聚焦在眼睛上进行实时三维测量，并形成所述返回图像束传输至所述双模扫描成像系统20，与所述返回参考束在所述双模扫描成像系统20进行相干而生成相干光，所述相干光传输至所述图像分析处理单元40生成相应的图像信息。

进一步地，所述第一扫描成像单元21包括宽带光源211、第一干涉仪212以及连接于所述图像分析处理单元40的光谱仪213，所述宽带光源211发出的光束经所述第一干涉仪212分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器26、所述激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪212进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪213中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元40生成所述第一图像信息。

应该理解的是，所述宽带图像束为所述双模扫描成像系统20的所述图像束的其中一种，所述宽带图像束在所述激光振镜扫描单元30的传输方式和所述图像束在所述激光振镜扫描单元30的传输方式相同，换句话说，所述激光振镜扫描单元30对所述宽带图像束进行位置调整的方式与对所述图像束进行位置调整的方式相同。

值得一提的是，所述光谱仪213用于改变采集相干光的形式，在所述宽带光源211分光之后，对分光后生成的所述第一相干光分析光谱信息。

此外，还值得一提的是，所述图像分析处理单元40、所述控制模块50以及所述光谱仪213通过电信号传输线路101相连；所述宽带光源211通过光纤传输线路102连接于所述第一干涉仪212，所述第一干涉仪212通过光纤传输线路102依次连接所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25，并通过光纤传输线路102依次连接所述第二光纤耦合器26和所述激光振镜扫描单元30。

进一步地，所述第二扫描成像单元22包括扫频光源221、第二干涉仪222以及连接于所述图像分析处理单元40的平衡探测器223，所述扫频光源221发出的光束经所述第二干涉仪222分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器26、所述激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪222进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器223进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元40生成所述第二图像信息。

应该理解的是，所述扫频图像束为所述双模扫描成像系统20的所述图像束的其中一种，所述扫频图像束在所述激光振镜扫描单元30的传输方式和所述图像束在所述激光振镜扫描单元30的传输方式相同，换句话说，所述激光振镜扫描单元30对所述扫频图像束进行位置调整的方式与对所述图像束进行位置调整的方式相同。

值得一提的是，所述平衡探测器223用于完成相干光信号的外差探测，以避免所述扫频参考束和所述扫频图像束受到环境温度、湿度、振动等因素而引起背景噪声，确保所述图像分析处理单元40基于所述第二相干光生成所述第二图像信息的准确性。

此外，还值得一提的是，所述图像分析处理单元40、所述控制模块50以及所述平衡探测器223通过电信号传输线路101相连；所述扫频光源221通过光纤传输线路102连接于所述第二干涉仪222，所述第二干涉仪222通过光纤传输线路102依次连接所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25，并通过光纤传输线路102依次连接所述第二光纤耦合器26和所述激光振镜扫描单元30。

可以理解的是，所述图像分析处理单元40根据所述第一图像信息和所述第二图像信息生成全眼三维图像，而且在所述双模扫描成像系统20的实时扫描过程中，所述图像分析处理单元40生成的全眼三维图像随所采集的图像信息的变化而变化，也就是说，在所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统100用于辅助眼科手术时，随着手术进程中眼睛角膜的形状的改变，所述双模扫描成像系统20实时采集角膜形状的改变信息而输出对应的全眼三维图像，以供医生能够直观地观察到角膜的形状的改变，从而有利于医生及时调整和验证手术方案，确保眼科手术的精确度和安全性。

还可以理解的是，所述图像分析处理单元40接收眼组织的反射光，同时显示所述双模扫描成像系统20采集的全眼三维图像信息和所述激光振镜扫描单元30采集的实时聚焦位置信息，本发明的所述图像分析处理单元40可以集成在手术显微镜中，能够同时显示所述双模扫描成像系统20采集的全眼三维图像信息和所述激光振镜扫描单元30采集的飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置信息，因此无需设置两个单独的图像显示单元，有利于确保医生在不中断手术的情况下实现数据的可视化。

值得一提的是，本发明所称的眼组织包括角膜、角膜缘、瞳孔、巩膜、虹膜、晶状体、睫状肌、玻璃体或视网膜中的任意一个或多个。

此外，还值得一提的是，所述双模扫描成像系统20的所述宽带光源211的中心波长为840nm，所述扫频光源221的中心波长为1310nm。

总的来讲，所述双模扫描成像系统20的成像范围为4mm～8mm，成像时间为0.01～0.1秒，帧率为50～100帧/秒，成像深度为1～10mm，成像分辨率为5～7.5μm。由此可见，本发明提供了一种成像范围广、成像时间快、响应速度快、能够深度成像且能够获得高分辨率、高精度的三维图像的所述双模扫描成像系统20。

可以理解的是，本发明采用所述第一干涉仪212、所述第二干涉仪222、所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24、所述反射镜25、所述第二光纤耦合器26、所述光谱仪213、所述平衡探测器223构建了一个相互协调工作的所述双模扫描成像系统20，所述双模扫描成像系统20实现了将谱域光学相干层析系统和扫频光学相干层析系统的光路耦合，使得所述双模扫描成像系统20能够同时具备谱域光学相干层析系统成像精度高、成像分辨率高以及扫频光学相干层析系统成像深度大、扫描速度快、采集的信号噪比高的优势，利用扫频光学相干层析系统扫描深度大的特点，所述双模扫描成像系统20能够完成从眼前、眼中至眼底的深度扫描成像，利用谱域光学相干层析系统的高精度、高分辨率的特点，所述双模扫描成像系统20能够获得高精度、高分辨的图像，因此总的来讲，所述双模扫描成像系统20能够输出高精度、高分辨率的全眼三维图像。

值得一提的是，所述第一扫描成像单元21可以达到成像分辨率5～7.5μm，可以提供清晰度高的全眼的图像信息。所述第二扫描成像单元22可以达到成像深度7～10mm，可以完成从角膜至晶状体至眼底视网膜的整个全眼的图像信息的采集并成像，所述第一扫描成像单元21和所述第二扫描成像单元22相互协调工作，能够输出高精度、高分辨率的全眼三维图像，解决现有技术中无法兼顾深度、高分辨率的人眼结构成像的问题，可实现术前高精度检测，术中全眼实时成像，提高手术的精确性和安全性。

换句话说，所述第一扫描成像单元21采集的所述第一图像信息对应于高精度、高分辨率的图像信息，所述第二扫描成像单元22采集的所述第二图像信息对应于眼前、眼中至眼底的深度图像信息，因此所述图像分析处理单元40基于所述第一图像信息和所述第二图像信息，能够输出高精度、高分辨率的全眼三维图像。

本领域技术人员能够理解的是，实况视频图像通常使用的刷新速率是约24帧/秒，而帧率或刷新速率远小于20到25帧/秒的系统不被视为实况视频成像，而是被视为不稳定、跳跃图像，甚至可能使医生从眼科手术分散注意力。而本发明的所述双模扫描成像系统20的成像时间为0.01～0.1秒，能够快速成像，且成像帧率在50～100帧/秒，能够提供稳定的、高精度、高分辨率的实况视频图像给到医生，有利于快速及时地反馈眼睛的角膜形状变化，便于医生实时观察和调整手术方案，避免医生分散注意力，确保手术的精确度和安全性。

进一步地，所述激光发射单元10包括沿其输出光路依次设置的光纤振荡器11、布拉格光栅12以及激光能量检测单元13，所述光纤振荡器11用于发射飞秒激光束，所述布拉格光栅12用于对所述光纤振荡器11发射的飞秒激光束进行功率调整，所述激光能量检测单元13用于检测功率调整后的飞秒激光束，并将符合要求的飞秒激光束传输至所述激光振镜扫描单元30。

也就是说，所述光纤振荡器11发射的飞秒激光束经所述布拉格光栅12进行功率调整后传输至所述激光能量检测单元13，所述激光能量检测单元13检测功率调整后的飞秒激光束，并将符合要求的飞秒激光束传输至所述激光振镜扫描单元30，最后经飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元30进行位置调整后聚焦于眼睛。

值得一提的是，所述控制模块50可通信地连接于所述激光能量检测单元13和所述激光振镜扫描单元30，以根据所述图像分析处理单元40输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，发出指令调节所述激光能量检测单元13检测的飞秒激光束的波长和控制所述激光振镜扫描单元30的工作，从而实时控制调整所述激光发射单元10发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

也就是说，所述控制模块50通过发送指令调节所述激光能量检测单元13检测的飞秒激光束的波长的方式调节所述激光能量检测单元13输出的飞秒激光束的激光能量，换句话说，所述激光能量检测单元13基于检测飞秒激光束的波长来判断飞秒激光束是否符合要求。

还可以理解的是，在本发明的一些实施例中，所述控制模块50还可以通过发送指令控制调节所述激光能量检测单元13设定的参数的方式，对应调整所述激光能量检测单元13输出的飞秒激光束的激光能量、频率以及直径，本发明对此不作限制。

可选地，所述激光能量检测单元13为光敏检测设备或热敏检测设备，本发明对此不作限制。

可以理解的是，所述激光发射单元10发射的飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元30传输的方式与所述双模扫描成像系统20的图像束在所述激光振镜扫描单元30的传输方式相同。

具体地，所述激光发射单元10发射的飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元30传输的具体方式为：所述光纤振荡器11发射飞秒激光束，所述飞秒激光束经所述布拉格光栅12进行频率调整后输出第一飞秒激光束；所述飞秒激光能量检测单元13对所述第一飞秒激光束进行检测后输出第二飞秒激光束；所述第二飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元30的X轴振镜对X轴水平横面位置进行调节后通过X轴反射镜扫描输出第三飞秒激光束；所述第三飞秒激光束经Y轴振镜对Y轴水平纵面位置进行调节后通过Y轴反射镜扫描输出第四飞秒激光束；所述第四飞秒激光束经Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后通过Z轴反射镜扫描输出第五飞秒激光束，所述第五飞秒激光束经聚焦单元60聚焦后传输至眼睛。

应该理解的是，所述激光振镜扫描单元30的所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜通过光纤传输线路102相连，所述激光振镜扫描单元30为三维一体系统，能够将飞秒激光束实时引导在眼组织的聚焦位置进行三维扫描和手术。

进一步地，所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统100还包括聚焦单元60，所述聚焦单元60设置在所述激光振镜扫描单元30的输出光路中，并包括沿所述激光振镜扫描单元30的输出光路依次设置的第二准直透镜61、色散补偿器62、第三准直透镜63以及聚焦透镜64，所述激光振镜扫描单元30输出的光束均经所述聚焦单元60聚焦于眼组织。

可以理解的是，本发明的所述双模扫描成像系统20和所述激光发射单元10发射的光束均经所述激光振镜扫描单元30传输至所述聚焦单元60，所述激光振镜扫描单元30能够对飞秒激光束和图像束在XYZ轴方向的位置进行调节，由于所述激光振镜扫描单元30的振镜偏转速度极快，因此能够有效缩短三维扫描时间，便于所述双模扫描成像系统20的快速成像。

还可以理解的是，所述双模扫描成像系统20和所述激光发射单元10发射的光束共用所述激光振镜扫描单元30作为扫描仪，因此无需针对不同光路分别设置扫描仪，简化了所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统100的结构，有利于降低整个系统的构建成本。

值得一提的是，所述控制模块50通过光纤信号传输线路光纤信号传输线路依次连接所述光纤振荡器11、所述布拉格光栅12、所述激光能量检测单元13、所述激光振镜扫描单元30以及所述聚焦单元60。

还可以理解的是，由于所述双模扫描成像系统20能够进行深度扫描，因此不仅能够有效地探测眼内结构与晶状体结构的同时，还能够对晶状体和囊膜的密度也进行有效探测，即所述双模扫描成像系统20能够自动侦测白内障的成熟程度，在基于所述双模扫描成像系统20侦测得到的白内障的成熟程度后，通过所述控制模块50向所述激光发射单元10和所述激光能量检测单元13发送控制指令的方式，能够针对不同硬度白内障晶体，调节飞秒激光束的激光能量、频率以及直径，有利于提高对不同硬度白内障晶体的碎核效率，明确后囊膜的边界，减小手术副作用。

进一步可以理解的是，所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统100不仅能够基于所述双模扫描成像系统20采集的全眼三维图像信息控制调整飞秒激光束的能量、频率以及直径，还能够根据所述激光振镜扫描单元30实时采集的位置信息精确地确定眼组织的每一个点的数据信息，及时反馈给所述控制模块50，实时调整每一个点的飞秒激光束的激光能量，减轻在手术之前和手术期间的眼组织形状改变带来的手术问题，能够避免伤及眼内组织，有利于给患者良好的术中和术后体验，且有利于术后伤口的愈合。

如图2所示，本发明在另一方面还提供了基于双模式图像的飞秒激光引导方法，包括步骤：

A、激光发射单元10发射飞秒激光束，激光振镜扫描单元30对飞秒激光束进行位置调整后将飞秒激光束传输至眼睛进行实时三维扫描，以采集飞秒激光束于眼组织的位置信息；

B、双模扫描成像系统20发射光束，该光束分为参考束和图像束，其中参考束依次传输至第一光纤耦合器23、第一准直透镜24以及反射镜25后形成返回参考束，其中图像束依次传输至第二光纤耦合器26、激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成返回图像束，所述返回参考束和所述返回图像束在所述双模扫描成像系统20进行相干而生成相干光，所述相干光经光谱分析或外差探测处理后进入所述图像分析处理单元40中生成相应的图像信息；

C、所述图像分析处理单元40基于所述激光振镜扫描单元30采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并基于所述双模扫描成像系统20采集的图像信息输出全眼三维图像；以及

D、控制模块50根据所述图像分析处理单元40输出的飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元10发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

进一步地，所述步骤A具体包括步骤：

A1、所述激光发射单元10的光纤振荡器11发射的飞秒激光束经布拉格光栅12进行频率调整后输出第一飞秒激光束；

A2、飞秒激光能量检测单元13对所述第一飞秒激光束进行检测后输出第二飞秒激光束；以及

A3、所述第二飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元30的X轴振镜对X轴水平横面位置进行调节后通过X轴反射镜扫描输出第三飞秒激光束，所述第三飞秒激光束经Y轴振镜对Y轴水平纵面位置进行调节后通过Y轴反射镜扫描输出第四飞秒激光束，所述第四飞秒激光束经Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后通过Z轴反射镜扫描输出第五飞秒激光束，所述第五飞秒激光束经聚焦单元60聚焦后传输至眼睛。

进一步地，所述步骤B具体包括步骤：

B1、所述第一扫描成像单元21的宽带光源211发出的光束经第一干涉仪212分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器26、所述激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪212进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪213中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元40生成所述第一图像信息；和

B2、所述第二扫描成像单元22的扫频光源221发出的光束经第二干涉仪222分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器23、所述第一准直透镜24以及所述反射镜25后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器26、所述激光振镜扫描单元30以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪222进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器223进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元40生成所述第二图像信息。

可以理解的是，在实际手术期间，所述双模扫描成像系统20的所述第一扫描成像单元21和所述第二扫描成像单元22协调工作，同时采集全眼动态图像信息，提供位置基准信息，反映了眼部改变的效果，由此能够在实际手术期间，提供飞秒激光束聚焦和定位的精确指导，便于调整和验证所选手术模式的位置和方向，精准地重建眼前节的三维结构，具有晶状体倾斜代偿功能。另外，使用所确定的角膜形状改变信息将激光脉冲引导到眼组织的手术激光系统，能够有效用于眼内的精确手术操作。

总的来讲，本发明提供了一种基于双模式图像的飞秒激光引导系统100和方法，该系统能够获取飞秒激光束于眼组织的实时聚焦位置，并能够采集全眼动态图像信息，因此能够为眼科手术提供飞秒激光束聚焦和定位的精确指导，有利于辅助调整和验证所选手术模式的位置和方向，能够根据实时获取的全眼三维图像信息确定的角膜形状改变信息，并基于角膜形状改变信息将飞秒激光束引导到眼组织的手术激光系统，有效用于眼内的精确手术操作。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，包括：

激光发射单元，用于发射飞秒激光束；

双模扫描成像系统，所述双模扫描成像系统包括第一扫描成像单元和耦合于所述第一扫描成像单元的第二扫描成像单元，所述第一扫描成像单元和所述第二扫描成像单元相互协调工作，用于采集全眼的三维图像信息；

激光振镜扫描单元，所述激光振镜扫描单元设置在所述激光发射单元和所述双模扫描成像系统的光路中，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述激光振镜扫描单元进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描；

图像分析处理单元，所述图像分析处理单元用于基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并用于基于所述双模扫描成像系统采集的全眼的三维图像信息生成全眼三维图像；以及

控制模块，所述控制模块可通信地连接于所述图像分析处理单元，所述控制模块根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

2.根据权利要求1所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器、第一准直透镜、反射镜以及第二光纤耦合器，所述第一扫描成像单元包括宽带光源、第一干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的光谱仪，所述宽带光源发出的光束经所述第一干涉仪分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元生成第一图像信息。

3.根据权利要求2所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述光谱仪通过电信号传输线路相连。

4.根据权利要求3所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述宽带光源通过光纤传输线路连接于所述第一干涉仪，所述第一干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。

5.根据权利要求1所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器、第一准直透镜、反射镜以及第二光纤耦合器，所述第二扫描成像单元包括扫频光源、第二干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的平衡探测器，所述扫频光源发出的光束经所述第二干涉仪分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元生成第二图像信息。

6.根据权利要求5所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述平衡探测器通过电信号传输线路相连。

7.根据权利要求5所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述扫频光源通过光纤传输线路连接于所述第二干涉仪，所述第二干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统的成像范围为4mm～8mm，成像时间为0.01～0.1秒，帧率为50～100帧/秒，成像深度为1～10mm，成像分辨率为5～7.5μm。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述激光振镜扫描单元包括XYZ轴三向振镜和XYZ轴三向反射镜，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述激光发射单元包括沿其输出光路依次设置的光纤振荡器、布拉格光栅以及激光能量检测单元，所述光纤振荡器用于发射飞秒激光束，所述布拉格光栅用于对所述光纤振荡器发射的飞秒激光束进行功率调整，所述激光能量检测单元用于检测功率调整后的飞秒激光束，并将符合要求的飞秒激光束传输至所述激光振镜扫描单元。

11.根据权利要求10所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述控制模块可通信地连接于所述激光能量检测单元和所述激光振镜扫描单元，以根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，发出指令调节所述激光能量检测单元检测的飞秒激光束的波长和控制所述激光振镜扫描单元的工作，从而实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

12.根据权利要求11所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述基于双模式图像的飞秒激光引导系统还包括聚焦单元，所述聚焦单元设置在所述激光振镜扫描单元的输出光路中，并包括沿所述激光振镜扫描单元的输出光路依次设置的第二准直透镜、色散补偿器、第三准直透镜以及聚焦透镜，所述激光振镜扫描单元输出的光束均经所述聚焦单元聚焦于眼组织。

13.根据权利要求12所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述控制模块通过光纤信号传输线路依次连接所述光纤振荡器、所述布拉格光栅、所述激光能量检测单元、所述激光振镜扫描单元以及所述聚焦单元。

14.基于双模式图像的飞秒激光引导方法，其特征在于，包括步骤：

A、激光发射单元发射飞秒激光束，激光振镜扫描单元对飞秒激光束进行位置调整后将飞秒激光束传输至眼睛进行实时三维扫描，以采集飞秒激光束于眼组织的位置信息；

B、双模扫描成像系统发射光束，该光束分为参考束和图像束，其中参考束依次传输至第一光纤耦合器、第一准直透镜以及反射镜后形成返回参考束，其中图像束依次传输至第二光纤耦合器、激光振镜扫描单元以及眼睛后形成返回图像束，所述返回参考束和所述返回图像束在所述双模扫描成像系统进行相干而生成相干光，所述相干光经光谱分析或外差探测处理后进入所述图像分析处理单元中生成相应的图像信息；

C、所述图像分析处理单元基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并基于所述双模扫描成像系统采集的图像信息输出全眼三维图像；以及

D、控制模块根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括步骤：

A1、所述激光发射单元的光纤振荡器发射的飞秒激光束经布拉格光栅进行频率调整后输出第一飞秒激光束；

A2、飞秒激光能量检测单元对所述第一飞秒激光束进行检测后输出第二飞秒激光束；以及

A3、所述第二飞秒激光束经所述激光振镜扫描单元的X轴振镜对X轴水平横面位置进行调节后通过X轴反射镜扫描输出第三飞秒激光束，所述第三飞秒激光束经Y轴振镜对Y轴水平纵面位置进行调节后通过Y轴反射镜扫描输出第四飞秒激光束，所述第四飞秒激光束经Z轴振镜对Z轴垂直深度位置进行调节后通过Z轴反射镜扫描输出第五飞秒激光束，所述第五飞秒激光束经聚焦单元聚焦后传输至眼睛。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括步骤：

B1、所述双模扫描成像系统的第一扫描成像单元的宽带光源发出的光束经第一干涉仪分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入光谱仪中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元生成第一图像信息；和

B2、所述双模扫描成像系统的第二扫描成像单元的扫频光源发出的光束经第二干涉仪分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入平衡探测器进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元生成第二图像信息。

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