JP2014524021A - 光コヒーレンス・トモグラフィーのための遅延線の統合 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、高分解能光コヒーレンス・トモグラフィーにおける可変遅延線の使用に関するものである。
光コヒーレンス・トモグラフィー(OCT)は、広帯域光源及び干渉検出システムによって高い軸方向分解能での深さ分解情報を提供する医療用画像化技術である。これは、眼科や心臓学から産婦人科やin-vitroでの生体組織の高分解能研究まで、多くの適用技術が発見されている。
放射ビームの複屈折の影響を補償しながら、放射ビームに可変群遅延を導入するためのシステムを提示する。光コヒーレンス・トモグラフィーの範囲内でのシステムの使用及びそのようなシステムの使用によって得られる利点についても記載する。実施形態では、システムは、放射ビームを誘導する導波路、可変遅延部、及び偏光依存性変調部を備えることが示されている。可変遅延部は、領域内の屈折率を変化させ、導波路は、上記領域を通る複数のパスを作る。偏光依存性素子は、放射ビームに関する複屈折を補償し、偏光スプリッタと複数の変調素子とを備える。偏光スプリッタは、各々が変調セグメントを備える第1アームと第2アームとを有している。放射ビームは、第1アームと第2アームとの間で分離され、変調セグメントを横断した後に再合成される。ビームの再合成は、放射ビームの第1偏光と放射ビームの第2偏光とを生成する。複数の変調素子は、放射ビームの第1偏光と放射ビームの第2偏光とにそれぞれ第1変調と第2変調とを適用する。
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成しており、本発明の実施形態を例示し、さらに、明細書と共に、本発明の原理を説明し、そして、関連技術の当業者が本発明を形成及び使用できるようにするのに役立つ。
以下では、特定の構成及び配置を説明するが、これは例示を目的とするのみのものである。当業者には、他の構成及び配置が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく使用できることが認識される。また、本発明が様々な他の用途で使用することもできることは、当業者には明らかである。
Claims (35)
- 放射ビームにおける複屈折の影響を補償しながら、放射ビームに可変群遅延を導入するためのシステムであって、
放射ビームを誘導するように構成された導波路と、
領域内の屈折率を調節するように構成された可変遅延部と、
上記放射ビームに関する複屈折を補償するように構成された偏光依存性変調部と、を備え、
上記導波路は、上記領域を通る複数のパスを形成するように構成されており、
上記偏光依存性変調部は、偏光スプリッタと複数の変調素子と備えており、
上記偏光スプリッタは、第1の変調セグメントセットを有する第1アームと第2の変調セグメントセットを有する第2アームとを備え、上記放射ビームが、上記第1アームと上記第2アームとの間で分離されて、上記第1の変調セグメントセットと上記第2の変調セグメントセットとを横断した後に再合成され、当該再合成により上記放射ビームの第1偏光及び上記放射ビームの第2偏光が形成されるように構成されており、かつ、
上記複数の変調素子は、上記放射ビームの第1偏光と上記放射ビームの第2偏光とにそれぞれ第1変調と第2変調とを適用するように構成されていることを特徴とするシステム。 - 上記可変遅延部と上記偏光依存性変調部とは、平面光波回路の同一基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記可変遅延部は、熱光学効果により領域内の材料の屈折率を調節するように構成されたヒータを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記可変遅延部は、電気光学効果により上記領域内の材料の屈折率を調節するように構成された電極を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記領域は、バルク・マイクロマシニング処理により形成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記領域は、表面マイクロマシニング処理により形成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記可変遅延部は、さらに、第2領域の屈折率を調節するように構成されており、上記導波路は、当該第2領域を通る複数のパスを形成することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記領域は、略円形の形状を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記変調セグメントは、様々な幅の導波路セグメントを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は群遅延素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は位相変調素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は振幅変調素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記光変調部は、さらに、光スイッチング素子を備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 上記光スイッチング素子は、放射ビームの第1偏光に関する導波路と放射ビームの第2偏光に関する導波路との間で光路を切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 上記光変調部はさらに、上記放射ビームの第1偏光及び放射ビームの第2偏光のいずれかを吸収するように構成された光吸収素子を備えたことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 光コヒーレンス・トモグラフィー・システムであって、
放射ビームを放出する光源と、
少なくとも第1導波路と第2導波路との間で上記放射ビームを分離するように構成された光学素子と、
少なくとも上記第1導波路及び上記第2導波路の一方と結び付いた可変遅延部と、
少なくとも上記第1導波路及び上記第2導波路の一方と結び付いた光変調部と、を備え、
上記放射ビームの第1部分が上記第1導波路を伝搬し、上記放射ビームの第2部分が上記第2導波路を伝搬するよう構成されており、
上記可変遅延部は、上記放射ビームの関連部分に群遅延を導入するよう構成され、領域内の屈折率を調節する率調節素子を備え、上記可変遅延部に結び付いた導波路は、上記領域を通過する複数のパスを形成するよう構成されており、
上記光変調部は、偏光スプリッタと複数の変調素子と備えており、
上記偏光スプリッタは、上記放射ビームの関連部分を、少なくとも上記放射ビームの第1偏光と上記放射ビームの第2偏光とにそれぞれ分離するように構成され、かつ、
上記複数の変調素子は、上記放射ビームの第1偏光と上記放射ビームの第2偏光とにそれぞれ第1変調と第2変調とを適用するように構成されていることを特徴とするシステム。 - さらに、光学素子からの合成された放射ビームを受信するように構成された検出器を備え、当該合成された放射ビームは、少なくとも放射ビームの第1部分と第2部分とを含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記率調節素子は、熱光学効果により上記領域内の材料の屈折率を調節するように構成されたヒータを含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記率調節素子は、電気光学効果により上記領域内の材料の屈折率を調節するように構成された電極を含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 少なくとも可変遅延部と光変調部とは、平面光波回路の同一基板上に形成されることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記領域は、バルク・マイクロマシニング処理により形成されることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記領域は、表面マイクロマシニング処理により形成されることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記可変遅延部は、さらに、第2領域に屈折率を調節するように構成された第2率調節素子を備え、上記可変遅延部と結び付いた上記導波路は、当該第2領域を通る複数のパスを形成することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記領域は、略円形の形状を有することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記偏光スプリッタは、第1アームと第2アームとの間で実質的に入射する放射ビームを分離することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記第1アーム及び第2アームは、変調セグメントを備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。
- 上記変調セグメントは、様々な幅の導波路セグメントを含むことを特徴とする請求項26に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は群遅延素子を含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は位相変調素子を含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記複数の変調素子は振幅変調素子を含むことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記光変調部は、さらに、光スイッチング素子を備えることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記光スイッチング素子は、放射ビームの第1偏光に関する導波路と放射ビームの第2偏光に関する導波路との間で光路を切り替えるように構成されている、ことを特徴とする請求項31に記載のシステム。
- 上記光変調部はさらに、上記放射ビームの第1偏光及び放射ビームの第2偏光のいずれかを吸収するように構成された光吸収素子を備えたことを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 上記光変調部は、複屈折の影響を補償するように構成されていることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 可変遅延部にて放射ビームを受信する工程と、
上記可変遅延部内の領域の屈折率を調節する工程と、
上記放射ビームを少なくとも2回上記領域に通過させる工程と、
変調部にて上記放射ビームを受信する工程と、
変調部内にて偏光スプリッタにより第1アームと第2アームとの間にて上記放射ビームを分離する工程と、
上記偏光スプリッタにより、上記放射ビームの第1偏光モードと上記放射ビームの第2偏光モードとを生成する工程と、
上記変調部内の複数の変調素子を使用して、第1変調と第2変調とを、それぞれ上記放射ビームの第1偏光モードと第2偏光モードとに適用する工程と、を含み、
上記通過により複屈折が上記放射ビームに導入され、かつ、
上記適用が、さらに、上記放射ビームに関する複屈折を補償する、ことを特徴とする方法。
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