CN207693550U - 一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统，网络分析仪发出的高频信号进入T型偏置器，在叠加直流驱动信号后，经射频开关驱动激光器输出调制光信号，照射到待测物体，携带待测物体信息的输出光经光纤进入光电检测器，光信号转换成电信号后，返回到网络分析仪中，最终电脑端对数据进行分析和处理，得到物体的光学参数。本实用新型能够快速实现在高频信号领域测量组织的光学参数，且用辐射方程对得到的信息进行拟合处理，能够快速精确获得待测物体的吸收系数及约化散射系数。
Description
技术领域
本实用新型属于物质光学参数获取技术领域，尤其是涉及一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统。
背景技术
组织光学参数测量是生物医学光子学的主要研究内容之一，人体组织光学性质与其生理病理状态密切相关。近年来，利用组织光学特性，特别是吸收与散射特性进行组织成像诊断及无创成分检测成为生物医学光子学领域研究热点，为肿瘤早期诊断、代谢动态监护及光动力治疗等临床应用提供了基础。目前，国内用于光学参数测量的系统多是采用的双积分球技术。该技术采用的是一种离体的间接光学特性参数测量方法，将积分球系统与传输理论结合起来实现的。近红外漫射光子密度波又称为漫射光子密度波，简称光子密度波(DPDW)。近红外光子密度波技术快速、无损伤、廉价、技术简单且非电离，对探测颅内血肿及体内肿瘤的存在位置和大小、脑外伤辨认的预检查和医学普查多很有帮助。2007年天津大学公开了一项技术，即一种近红外漫射光无创早期宫颈癌检测系统。上述的系统应用在宫颈癌的早期检测，应用范围受到限制。使用的高频信号的频率范围是100-200MHZ，频率较低，频带较窄。使用频域外差测量系统以及采用逆蒙特卡洛模拟的方法实现对管状、薄层组织的光学参数重构，势必会增加了系统的难度。除此以外，在进行光学参数测量的同时，对被测组织无损伤、电离程度小有着很重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统，以解决现有技术中存在的高频信号频率范围窄，应用范围受限制等问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
提供一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统，包括网络分析仪、直流电流源、T型偏置器、射频开关、激光器和光电检测器，所述网络分析仪和直流电流源分别与T型偏置器相连，T型偏置器与射频开关相连，射频开关与激光器相连，激光器与待测物体相连，待测物体与光电探测器相连，光电探测器与网络分析仪相连；网络分析仪发出的高频信号进入T型偏置器，在叠加直流驱动信号后，经射频开关驱动激光器输出调制光信号，照射到待测物体，携带待测物体信息的输出光经光纤进入光电检测器，最后信息进入网络分析仪。
进一步的，所述的高频信号为30KHz-3GHz的高频信号。
本实用新型能够快速实现在高频信号领域测量组织的光学参数，结合用辐射方程对得到的信息进行拟合处理，能够快速精确获得待测物体的吸收系数及约化散射系数。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型所述的用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统结构连接示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，本实用新型包括网络分析仪、直流电流源、T型偏置器、射频开关、激光器和光电检测器。网络分析仪和直流电流源分别与T型偏置器相连，T型偏置器与射频开关相连，射频开关与激光器相连，激光器与待测物体相连，待测物体与光电探测器相连，光电探测器与网络分析仪相连。
实际使用过程：按照上述连接方式将系统搭建好，准备好待测样品。打开网络分析仪、直流电流源和激光器分别预热15分钟。网络分析仪发出高频信号，高频信号进入T型偏置器，在叠加直流驱动信号后，经射频开关驱动激光器输出调制光信号，照射到待测物体，携带待测物体光学信息的输出光经光纤进入到高速光电检测器，光信号转变成电信号后，信息回到网络分析仪中，PC机通过通用接口总线与网络分析仪连接，将得到的信号数据采用辐射方程拟合模拟的方法，得到待测物体的光学参数，即吸收系数μa及约化散射系数μ’s值。吸收系数表示的是组织体中单位长度上一个光子被吸收的几率。散射系数表示组织体中单位长度上一个光子被散射的几率。约化散射系数表示单位长度上各向同性散射的有效值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统，其特征在于：包括网络分析仪、直流电流源、T型偏置器、射频开关、激光器和光电检测器，所述网络分析仪和直流电流源分别与T型偏置器相连，T型偏置器与射频开关相连，射频开关与激光器相连，激光器与待测物体相连，待测物体与光电探测器相连，光电探测器与网络分析仪相连；
网络分析仪发出的高频信号进入T型偏置器，在叠加直流驱动信号后，经射频开关驱动激光器输出调制光信号，照射到待测物体，携带待测物体信息的输出光经光纤进入光电检测器，最后信息进入网络分析仪。
2.根据权利要求1所述的用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统，其特征在于：所述的高频信号为30KHz-3GHz的高频信号。
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| CN201720520849.0U CN207693550U (zh) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | 一种用于测量物质光学参数的漫射光子密度波系统 |
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Cited By (1)
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| CN111449623A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-28 | 天津大学 | 快速诊断宫颈癌的亚扩散组织域空间分辨光学测量系统 |
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2017
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111449623A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-28 | 天津大学 | 快速诊断宫颈癌的亚扩散组织域空间分辨光学测量系统 |
| CN111449623B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-11-02 | 天津大学 | 快速诊断宫颈癌的亚扩散组织域空间分辨光学测量系统 |
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