JP2017122740A - 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 - Google Patents
波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017122740A JP2017122740A JP2017079496A JP2017079496A JP2017122740A JP 2017122740 A JP2017122740 A JP 2017122740A JP 2017079496 A JP2017079496 A JP 2017079496A JP 2017079496 A JP2017079496 A JP 2017079496A JP 2017122740 A JP2017122740 A JP 2017122740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- laser
- optical
- polarization
- oct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/0209—Low-coherence interferometers
- G01B9/02091—Tomographic interferometers, e.g. based on optical coherence
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0062—Arrangements for scanning
- A61B5/0066—Optical coherence imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0073—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by tomography, i.e. reconstruction of 3D images from 2D projections
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
- G01B9/02004—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies using frequency scans
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02041—Interferometers characterised by particular imaging or detection techniques
- G01B9/02043—Imaging of the Fourier or pupil or back focal plane, i.e. angle resolved imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
- G01B9/02067—Active error reduction, i.e. varying with time by electronic control systems, i.e. using feedback acting on optics or light
- G01B9/02069—Synchronization of light source or manipulator and detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/25—Fabry-Perot in interferometer, e.g. etalon, cavity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/60—Reference interferometer, i.e. additional interferometer not interacting with object
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/1062—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using a controlled passive interferometer, e.g. a Fabry-Perot etalon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/146—External cavity lasers using a fiber as external cavity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/5036—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-selective
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】連続的にリアルタイム画像表示を行いつつ、安定的に、低ノイズで、かつ効率よく、高速で掃引光源COT(SS−OCT)システムを操作できる装置及び方法を提供する。【解決手段】低偏光依存性利得(PDG)を得るためにレーザリング内の半導体光増幅器(SOA)が選択され、高偏光依存性利得を得るために光リング外のブースタ半導体光増幅器が選択される。低偏光依存性利得の半導体光増幅器を利用することで、レーザの出力光の偏光状態のばらつきは殆どなくなるが、掃引中のレーザ出力の偏光状態のばらつきをなくすことはできず、これがSS−OCTシステムの性能を低下させる可能性がある。【選択図】図2
Description
本発明は光学的撮影の分野に関し、より詳しくは、光源として波長可変レーザを採用する光干渉断層撮影法(OCT)の設計及び実施に関する。
光干渉断層撮影法(OCT)は干渉法による撮影法であり、眼科、心臓病科、消化器科及びその他の医療分野において広く利用されている(非特許文献1)。OCTでは、小径の光ファイバプローブを介し、表面付近の構造を高解像度(2−15μm)で見ることができるため、特に、組織や器官の低侵襲的な撮影に有用である。市販の時間領域OCTシステムでは、動きの速い器官や表面積の大きい器官をスムーズにリアルタイムで可視化するのに十分な走査速度が得られない。例えば、鼓動する心臓では、OCTによる冠状動脈の撮影は困難である。これは、プローブの視野から血液が除去されている間に、動脈の長い領域(3cmを越える)を明瞭に視覚化できるように、素早く撮影を行わなければならないためである。現状の市販のOCTシステムによる冠状動脈撮影の画像収集率は、毎秒約15画像に限られる。この収集速度では、3cmの動脈領域を撮影するのに、少なくとも30秒間、バルーンで血流を遮断する必要がある。画質をそれほど落とすことなく、OCTシステムの画像収集率が少なくとも一桁向上すると、バルーンによる長時間の血液遮断を避けることができる。すると、生理食塩水を2〜3秒間ボーラス投与するだけで、動脈領域を撮影することができ、心筋虚血のおそれを低減しつつ、撮影手順を簡略化することができる。
時間領域OCTシステムは、路長走査を行うために、干渉計への入力として、機械的に作動するリファレンスアームを備える広帯域光源を採用する。リファレンスアームの路長を変化させ、各深度に存在する構造からの反射で生成された干渉信号を、ポイント毎に測定する。この測定方式では、装置の動力学的な拘束と、光源のスペクトルパワー密度との双方により、最大走査速度が制限される。40〜60nmのスペクトルバンド幅の全域に亘って25mWの出力パワーを有し、発光能力が非常に優れた光源を利用するシステムでは、組織撮影のための適切なSN(信号対雑音)比(90dBを超える)を維持しつつ、深部で走査を行うのに得られる最大速度は、毎秒約25mである。したがって、5mmの深度に存在する対象物の線画像は、毎秒10mくらいの速度では、512得られる。
周波数領域(フーリエドメインとも称される)(FD)OCTは、フーリエ変換(機械的に作動する長い装置が不要)に基づく光周波数弁別法を利用することで、このような速度の制約を解決している(特許文献1、非特許文献2)。FD−OCTは、ポイント毎にサンプルからデータ取得して有用な動力を浪費してしまう代わりに、複数の深度から同時に情報を収集し、各深度で生成される信号の光周波に従ってそれぞれの反射を弁別する。FD−OCT撮影は、広帯域光源でサンプルに光を当て、分光計で反射光をアレイ検出器に分散させる。あるいは、高速波長可変レーザでサンプルに光を当て、波長掃引の間反射する光を一の光検出器で取得することもできる。いずれの場合も、記録された干渉信号をフーリエ変換し、各深度からの反射プロファイルを得る。これらの場合、1300nmスペクトル領域において、低コストで高性能を達成する可能性がある。このため、波長可変レーザ光源を利用するFD−OCTシステムは、散乱性が強い組織内での物体撮影が必要な医療分野への利用について最も注目されている。
波長可変OCT(SS−OCT)の実現可能性が、いくつかの学術研究調査報告書で実証されている(非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6)。報告された殆どの高速SS−OCTシステムでは、電子的駆動のファブリ・ペロー・フィルタ又はモーター駆動の格子フィルタによって高速操作される短共振器レーザが採用されている。これまでに公開された実施では、SS−OCTの商用化を妨げる欠点が見られる。特に、現状の実施では、フーリエ変換する前に、データ取得後のリサンプリングか、記録データの補間が必要なデータ取得方式を採用しているため、リアルタイムのデータ取得及び表示が困難である。また、短空洞レーザは、干渉長が比較的短く、モードホッピングの傾向があるため、2〜3mmを越える深度で光走査を行うと、SN比及び解像度が低くなってしまう。冠状動脈の撮影をはじめ、医療分野で利用される多くの場合では、5mmを越える深度で光走査を行うことが必要である。
昨今のフーリエドメイン・モードロッキング(FDML)の開発により、SN比及び解像度が深部で低くなる問題が解決されている(特許文献2、非特許文献7)。しかしながら、FDMLを利用したSS−OCTシステムの現実の実施においては、いくつかの技術的な課題が見られる。本発明は、これら課題に対処し、かつ解決するものである。
フアン・ディー(Huang D)、スワソン・イーエー(Swanson EA)、リン・シーピー(Lin CP)、シューマン・ジェーエス(Schuman JS)、スティンソン・ダブリュージー(Stinson WG)、チャン・ダブリュー(Chang W)、ヒー・エムアール(Hee MR)、フロッテ・ティー(Flotte T)、グレゴリー・ケー(Gregory K)、プリアフィト・シーエー(Puliafito CA)及びフジモト・ジェージー(Fujimoto JG)著、「光干渉断層法("Optical coherence tomography)」、サイエンス(Science)、1991年、第254巻(VoI 254)、p.1178-p.1181
チョーマ・エムエー(Choma MA)、サルニク・エムヴィ(Sarunic MV)、ヤン・シー(Yang C)、及びイザット・ジェー(Izatt J)著、「掃引光源及びフーリエドメイン光干渉断層法の感度利点(Sensitivity advantage of swept source and Fourier domain optical coherence tomography)」、オプト・エクスプレス(Opt. Express)、2003年、第11巻(Vol. 11)、p.2183-p.2189
チン・エスアール(Chinn SR)、スワソン・イーエー(Swanson EA)、及びフジモト・ジェージー(Fujimoto JG)著、「周波数操作型光源を利用した光干渉断層法(Optical coherence tomography using a frequency-tunable optical source)」、1997年、オプト・レット(Opt. Lett.)、第22巻(Vol. 22)、p.340-p.342
ユン・エスエッチ(Yun SH)、ティアニー・ジージェー(Tearney GJ)、ボウマ・ビーイー(Bouma BE)、パーク・ビーエッチ(Park BH),、及びデボアー・ジェーエフ(de Boer JF)著、「1.3 [mu]m波長における高速スペクトル領域光干渉断層法(High-speed spectral domain optical coherence tomography at 1.3 [mu]m wavelength)」、オプティクス・エクスプレス(Optics Express)、2003年、第11巻(Vol. 11)、p. 3598-p.3604
チョーマ・エムエー(Choma MA)、フス・ケー(Hsu K)、及びイザット・ジェー(Izatt J)著、「全ファイバ化1300 nmリングレーザ光源を利用した掃引光源光干渉断層法(Swept source optical coherence tomography using an all-fiber 1300 nm ring laser source," J. Biomed. Optics, Vol. 10, p. 044009 (2005)
フーバー・アール(Huber R)、ボトコブスキ・エム(Wojtkowski M)、タイラ・ケー(Taira K)、フジモト・ジェージー(Fujimoto JG)、及びフス・ケー(Hsu K)著、「周波数領域リフレクメトリ及びOCT撮影のための増幅周波数掃引レーザ:設計及びスケーリング法(Amplified, frequency-swept lasers for frequency domain reflectometry and OCT imaging: design and scaling principles)」、オプト・エクスプレス(Opt. Express)、2005年、第13巻(Vol. 13)、p.3513-p.3528
フーバー・アール(Huber R)、ボトコブスキ・エム(Wojtkowski M)、 及びフジモト・ジェージー(Fujimoto JG)著、「フーリエドメインモードロック(FDML):光干渉断層法のための新しいレーザ操作方式及び適用法(Fourier Domain Mode Locking (FDML): A new laser operating regime and applications for optical coherence tomography)」、オプティクス・エクスプレス(Optics Express)、2006年、第14巻(Vol. 14)、p.3225-p.3237
本発明は、連続的にリアルタイムで画像表示を行いつつ、安定的に、低ノイズで、かつ効率よく、高速で波長可変OCT(SS−OCT)システムを操作できる装置及び方法に関する。ここに詳述される方法は、従来より実施されているSS−OCTシステムの不利点(低いノイズ特性、狭い走査範囲、レーザ空洞の複屈折性及び分散性の影響、位相ジッタ、及びサンプリング速度の制限を含む)を克服する。
一の態様において、本発明は、光干渉断層撮影データ収集器に関する。この収集器は、それぞれ異なる偏光依存性利得を有する第一利得要素及び第二利得要素と、空洞が形成されたフーリエドメインモードロックレーザとを有することができる。当該レーザは、レーザ空洞中に設けられた第一利得要素と光学的に接続される周波数同調要素を備え、第二利得要素はレーザ空洞外に設けることができ、第一利得要素の偏光依存性利得は第二利得要素の偏光依存性利得よりも小さい。
前記収集器は、AD変換器にクロック信号を出力するサンプルクロック発生器を有することができ、AD変換器は、メイン干渉計が出力する干渉信号をサンプリングすることが可能である。また前記収集器は、サンプルクロック発生器から得られる制御信号の少なくとも一つを用いて、フーリエドメインモードロックレーザに備えられた周波数同調要素の駆動周波数を安定化するデジタルコントロールシステムを有することができる。前記フーリエドメインモードロックレーザは、偏光モード分散効果を低減するように相対的な配置が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素を備えることができる。
前記サンプルクロック発生器は、サンプルクロック干渉計、受光器、自動利得制御増幅器、周波数逓倍器(multiplier)、ゼロ交差検出器及び/又はクロックスイッチを備えることができる。また、一対の2×2ファイバ結合器を備えるマッハ・ツェンダー干渉計、サンプルアームとリファレンスアームの長さが不一致のマイケルソン干渉計、2つの部分的反射面を有する要素を備える共通光路マイケルソン干渉計及び/又はファブリ・ペロー干渉計を備えることもできる。前記サンプルクロック発生器は、アナログ乗算器を備えることができる。当該アナログ乗算器は、入力された干渉信号を乗算する機能を実行する。前記サンプルクロック発生器は、位相シフトRFパワースプリッタを介して伝送される干渉信号から取得される2つの信号を乗算するアナログ乗算器を備えることもできる。また、位相がシフトされた2つのパルス列を伝送するための排他的理論和演算回路を有することができ、パルス列は、干渉信号に適用されるゼロ交差検出器とゼロ交差検出器が出力する遅延レプリカから取得される。さらに、位相がシフトされた2つのパルス列を伝送するための排他的理論和演算回路を有することができ、パルス列は、位相シフトパワースプリッタから取得される正弦波に適用されるゼロ交差検出器から取得される。
前記サンプルクロック干渉計は、2×2結合器と3×3結合器との組合せから、位相がシフトされた干渉信号を周波数変調のために生成することができる。3×3結合器のパワースプリット率は、位相が概ね90度異なる2つの干渉信号を得るよう選択される。前記収集器は、4×4結合器をさらに備えることができ、当該4×4結合器は、直交位相関係を有する2つの平衡信号を生成し、前記サンプルクロック発生器は、1つのADCクロック信号を生成する。また、前記基準クロック発生器は、AD変換器に出力する位相が90度異なる2つのクロック信号を用いてOCTデータを記録することにより、フーリエ変換用の複素信号を生成することができる。
他の一の態様において、本発明は、光干渉断層撮影方法に関する。この方法は、空洞が形成され、当該空洞中に設けられた第一利得要素を備えるフーリエドメインモードロックレーザから光を照射する段階を含むことができる。また、第一利得要素及び第二利得要素がそれぞれ異なる偏光依存性利得を有し、前記空洞外に設けられた第二利得要素を介して照射された光を伝送する段階を含むことができる。この場合、第一利得要素の偏光依存性利得は第二利得要素の偏光依存性利得よりも小さい。さらに、メイン干渉器の出力における干渉信号を、AD変換器を用いてサンプリングする段階を含むこともでき、当該AD変換器は、サンプルクロック発生器からクロック信号が入力される。また、少なくとも一の制御信号がサンプルクロック発生器から取得されるデジタル制御システムを用いて、レーザの周波数同調要素の駆動周波数を最適化する段階を含むこともできる。
前記方法は、前記メイン干渉計からのOCT信号をデュアルチャンネルで取得するために、4×4結合器を用いて直交位相関係を有する2つの平衡信号を生成する段階をさらに含むことができ、前記サンプルクロック発生器からAD変換器へ出力されるクロック信号は1つだけ必要とされる。前記駆動周波数を最適化する段階は、光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルス伝送時間τで、サンプルクロック干渉計の受光器から出力された干渉信号の瞬時RMS振幅φ(t)を測定する段階と、φ(t)値が最大となるようにダイレクトデジタルシンセイサイザ(DDS)発生器を調整する段階とを含むことができる。
前記駆動周波数を最適化する段階は、駆動波形のゼロ交差時点と初期レーザ掃引のゼロ交差時点との間の所望の遅延Dを測定する段階と、固定遅延τ−Dを維持するようにDA変換器によってdcバイアスを調整する段階とをさらに含むことができ、τは、光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルス伝送により測定される時間である。
他の態様において、本発明は、光干渉断層撮影データ収集器に関し、この収集器は、入力と出力とを行う干渉計と、当該出力からの干渉信号をサンプリングするAD変換器と、それぞれ異なる偏光依存性利得を有する第一利得要素及び第二利得要素と、空洞が形成され、前記干渉計と光学的に接続されたフーリエドメインモードロックレーザとを備えることができる。前記レーザは、レーザ空洞中に設けられた第一利得要素と光学的に連通する周波数同調要素と、レーザ空洞外に設けられた第二利得要素とを備えることができる。前記収集器は、AD変換器にクロック信号を出力するサンプルクロック発生器と、当該サンプルクロック発生器から得られる制御信号を用いて周波数同調要素の駆動周波数を安定化するデジタルコントロールシステムとを備えることもできる。前記第一利得要素の偏光依存性利得は第二利得要素の偏光依存性利得よりも小さい。前記レーザは、偏光モード分散効果を低減するよう相対配向が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素を備えることができる。
前記サンプルクロック発生器は、サンプルクロック干渉計、受光器、自動利得制御増幅器、周波数逓倍器、ゼロ交差検出器及び/又はクロックスイッチを備えることができる。また、アナログ乗算器を備えることもでき、当該アナログ乗算器は、入力された干渉信号を乗算する機能を実行することができる。
他の態様において、本発明は、FDMLレーザ空洞内に設けられた同調要素の有用なデューティサイクルを向上させる方法に関する。この方法は、周波数同調要素のデューティサイクルの一部を直線化する段階と、フィルタを駆動する段階とを含む。フィルタは、周波数が高調波関係にあり、それぞれの振幅及び位相が調整可能な複数の位相固定正弦波を組合わせる。一の実施形態では、位相固定デジタルダイレクト合成集積回路により、振動数がfと2fの周波数を有する正弦波を2つ生成し、これら正弦波の重み付き総和により、ピエゾ電子又はマイクロ電気機械システム(MEMs)のファブリ・ペロー同調フィルタで平滑なランプ波形に近似した変位を生じさせる。他の実施形態では、位相固定デジタルダイレクト合成集積回路により、振動数がfと3fの周波数を有する正弦波を2つ生成し、これら正弦波の重み付き総和により、ピエゾ電子又はマイクロ電気機械システム(MEMs)のファブリ・ペロー同調フィルタで三角波形の変位を生じさせる。
本発明の一の実施形態では、低偏光依存性利得(PDG)を得るためにレーザリング内の半導体光増幅器(SOA)が選択され、高偏光依存性利得を得るために光リング外のブースタ半導体光増幅器が選択される。低偏光依存性利得の半導体光増幅器を利用することで、レーザの出力光の偏光状態のばらつきは殆どなくなるが、掃引中のレーザ出力の偏光状態のばらつきをなくすことはできず、これがSS−OCTシステムの性能を低下させる可能性がある。ここに開示されるいくつかの実施形態では、振幅及び偏光の双方のばらつきを克服する。レーザリング内の低偏光依存性利得の半導体光増幅器の出力で偏光ばらつきがあっても、ブースタ半導体光増幅器が一の偏光軸において十分な増幅を行い、全波長において利得飽和に達するためである。
本発明の一の目的は、FDMLレーザの長いリング空洞を周回する光の偏光状態を安定化する方法を提供することである。これら方法は、FDML原理を利用するSS−OCTシステムの性能と製造可能性を向上させる。
本発明の他の目的は、種々のタイプのSS−OCTシステムから、干渉計システムで直接取得される安定したサンプルクロックを生成する光電子装置及び方法を開示することである。これら方法は、位相雑音を減少させ、ダイナミックレンジを拡張し、得られた干渉信号の取得スピードを向上させる。
本発明のさらに他の目的は、FDMLを利用するSS−OCTシステムのフィードバックを安定化させる光電子装置及び方法を開示することである。開示された実施形態には、周波数アジャイルのデジタルダイレクト合成器(DDS)波形生成器と、電子フィードバック変数を最適化するデジタルマイクロコントローラとが含まれている。併せて、FDMLレーザの波長掃引が開始する波長を安定化させる方法も開示されている。
本発明のさらに他の目的は、波長可変レーザの光周波数掃引のデューティサイクルを線形化し、かつ向上させる方法を開示することである。これら方法は、高い走査繰り返し率で作用し、ピエゾ電子又はマイクロ電気機械システム(MEMs)のアクチュエータ(共振性が高いアクチュエータを含むが、それらに限られない)に適用される。
本発明のさらに他の目的は、折り返しアーティファクトを低減することである。一の実施形態では、検査対象部分がその反対側に投影されると、折り返しアーティファクトが発生し、最終的に得られる画像が不鮮明になってしまう。折り返しアーティファクトとは、ここで用いられるように、位相ラッピング、ラップアラウンド、及びOCTデータキャプチャが関係するエイリアシングが原因の不鮮明さ、のいずれをも指す。
上記方法及びシステムは、以下の説明、図面及び請求の範囲によって説明される。
本発明の上記目的及び特徴は、下記の詳細な説明を、添付の図面と併せて参照することにより、より完全に理解される。図面は、概して発明の本質を説明することに重点が置かれ、必ずしも縮尺どおりではない。図面中、異なる図面を通して使用されている同一符号は、同一部位を示す。
以下の説明においては、本発明のいくつかの実施形態を示す添付図面を参照する。他の実施形態も可能であり、また本発明の範囲を逸脱しない範囲で実施形態に変更を加えることも可能である。したがって、下記の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に基づいて定められる。
本発明は、概して、例えば死体又は生体内の組織等、種々の組織を撮影するのに適した改良版波長可変OCT(SS−OCT)に利用される装置及び方法に関する。典型的には、これらシステムは、フーリエドメインモードロッキング(FDML)アプローチに基づくものである。ここで述べるシステム及び方法において、フーリエドメイン・モードロッキング(FDML)を利用することにより、光走査の深度が大きくなるとSN比及び解像度が低くなるという問題が解決される。しかしながら、FDMLを利用したSS−OCTシステムの現実の実施においては、いくつかの技術的な課題が見られる。
第一に、FDMLを利用したSS−OCTシステムの作動時において、安定性及び低ノイズ状態を確実にするために、レーザ空洞の複屈折性及び分散特性の影響を最小限に抑える必要がある。第二に、周波数モードロック状態を維持するために、同調フィルタを駆動させる波形周期は、位相ジッタが極めて低くなければならず、かつ、レーザ空洞内で生じる往復遅延と正確に合致する必要がある。駆動波形と往復遅延との周期が、極僅か(例えば10ppm)異なるだけでも、レーザの干渉性及びノイズ特性は著しく低減する。
さらに、外部の影響を相殺するために、空洞の長さに応じて駆動波形の周期を変化させる必要がある。第三に、取得された干渉信号の位相及び振幅の特性を一定にするために、都度の掃引において、掃引開始の波長が一定でなければならない。第四に、高解像度で出力を行うFDMLレーザを確実にリアルタイムで操作するために、干渉信号を高速かつ正確な光周波数間隔でサンプリングしなければならない。
本発明の態様は、FDMLを利用した種々のSS−OCTシステムに特定部品を組み込み、全体の構造に適応させることで上記課題に対処する装置及び方法を説明するものである。したがって、ここで述べる本装置及び方法は、安定的に、低ノイズで、かつ効率よく、高速でSS−OCTを操作することを可能とし、連続的にリアルタイムで画像表示させる。ここに述べる方法は、SS−OCTシステムの従来の実施における課題(コストが高いこと、構造が複雑なこと、ノイズ特性が低いこと、走査範囲が限られていることを含む)を解決するものである。
特に、ここに開示するシステムのいくつかにおいては、光回路での伝送時間を電子回路での切替時間に一致させるために一又は複数の長い光ファイバーループが使用されるため、温度変化及び機械的ストレス等の外部の影響により、光ファイバ内で望ましくない偏光効果が生じる。ここに開示する実施形態は、レーザリング内の偏光依存性利得が低い半導体光増幅器の出力で偏光ばらつきがあっても、ブースタ半導体光増幅器が一の偏光軸において十分な増幅を行い、全波長において利得飽和を達成し、振幅及び偏光のばらつきを解決するものである。このように、光回路での伝送時間を電子回路での切替時間に一致させるために長い光ファイバを使用することで生じる課題に対し、この半導体光増幅器をもって対処する。
本発明の全体態様、並びに上記課題に対処するシステム及び方法を示す種々の実施形態は、添付の図面でさらに詳細に説明される。図1は、OCTプローブの利用に適した、FDML利用のシステムS1の概要を示す。一方、図2は、望ましくない偏光効果を是正するための、例えば半導体光増幅器(これに限らない)のような利得要素の利用に関する詳細を示す。さらに、図3のシステムは、本発明の実施形態による図2の光遅延要素の他の構成を示し、この光遅延要素は、偏光モード分散を減少させるためにα(〜90)度角で配置された一対の光ファイバコイルを有する。
図1に戻り、種々の特定部品を備えるSS−OCTシステムS1を説明する。図1に、本発明の実施形態で基本となるシステムの主要な部品を示す。詳しくは、図1は、光遅延要素1、光周波数同調要素2a、及び第一利得要素を有する波長可変(波長掃引)レーザLを示す。周波数同調要素2aは、周波数アジャイルのDDS(ダイレクトデジタルシンセサイズド)波形生成器3及びDA変換器4から、制御入力を受ける。このシステムS1は、FDMLを実行し、上記利点を奏するよう構成されている。レーザLからの光は、OCTプローブと光学的に連通するメイン干渉計へ入射される。OCTプローブからの光は、メイン干渉計に返され、受光器で受光された後、最後にスキャンデータに変換される。
図1に示すように、FBG(ファイバブラッググレーティング)フィルタ6からの波長同期信号(λsync)を入力し、レーザを安定させるためのマイクロコントローラ5も、システムS1の一部品である。サンプルクロック発生器7は、サンプルクロックをメインAD変換器(ADC)に直接送る。本システムでは、サンプルクロック発生器7からマイクロコントローラ5へとクロックフリンジ制御信号も入力される。概して、図1に示される経路は、本実施形態に適するように図示される要素同士を経路に沿って電気的又は光学的に接続している。
図示されるように、FDMLレーザLからの光は、メイン干渉計によって、リファレンス経路とサンプルとに分割される。電子干渉信号は平衡受光器によって検出される。そして、受光器の出力信号は、メインADCで高速処理される。レーザLからごく僅かな光がサンプルクロック発生器7に入ることにより、1)メインADCに入力するための低ジッタのサンプルクロックと、2)周波数同調要素2aの交流駆動波形を安定させるために制御変数として用いられるクロックフリンジ信号とが生成される。
周波数同調要素として、例えばピエゾ駆動のファブリ・ペロー・フィルタや検流計駆動の格子フィルタが含まれる。レーザLからのごく僅かな光は、狭帯域のファイバブラッグ格子フィルタを通過し、波長同期パルスを生成する第3受光器にも送られる。この同期パルスは、周波数同調要素の直流バイアス電圧を制御する参照時間マーカとして用いられる。マイクロコントローラは、交流駆動波形の周波数と直流バイアス電圧とをフィードバック制御するためのデータ取得とデジタル処理を行う。交流駆動の周波数は、マイクロコントローラが生成するデジタル制御ワード(通常は4バイトかそれ以上)に応じて、DDS波形生成器(例えば、アナログデバイセズ社のAD9952)によって制御される。
通常、DDS波形生成器3は、20〜100KHz範囲で正弦波を生成するよう構成されており、その周波数は0.05Hzより高い分解能で高速変化する。波形のジッタを極力低くするために、水晶振動子のように高周波数(通常は100MHzを越える)で安定性の高い(10ppm未満)振動子を、DDS波形生成器3の基準(baseline)クロックとして利用することができる。また、上記内蔵マイクロコントローラは、周波数同調要素の直流バイアス電圧を制御するためのデジタル制御ワードをDA変換器4に送信する。
図1のシステムの概要と異なり、図2は、偏光安定性が高い出力を行うFDMLレーザの好適例を示す。図2の実施形態は図1のシステムで利用することができる。図2のFDMLレーザは、上述した機械的及び熱的ストレスで発生する、問題となる偏光効果に対処する。おおかまなレイアウトは特許文献2で開示されているものと似ているが、特定の要求を満たすために、第一及び第二利得要素が選択されている。特に、光ファイバリング(空洞)中の半導体光増幅器(SOA)、すなわち第一利得要素は、低偏光依存性利得(PDG)を得るために選択される。また、ブースタ半導体光増幅器、すなわち例示の第二利得要素は、高偏光依存性利得を得るために選択される。偏光依存性利得(PDG)に関して「高」「低」という用語を利用するときは、高PDG要素の偏光依存性は低PDG要素の偏光依存性より大きいといったように、偏光利得の依存性の相対的なベルを示す。
一の実施形態では、PDGが約3dBより低い増幅器等の利得要素は、低PDG利得要素と考えられ得る。一方、PDGが約3dB以上の増幅器等の利得要素は、高PDG利得要素と考えられ得る。また、この意味では、3dBPDGというのは、二直交偏光状態が互いに3dB以内に増幅されることを意味する。
リングで使用されるSOA(高PDG型でも低PDG型でも)が一つだったり、同じようなPDGのSOAがリングとブースタとの両方で使用される従来の構成では、レーザが広域波長で掃引すると、出力光の偏光状態のばらつきが大きくなる。これら影響の原因として考えられるのは、リング内の光遅延要素や他の光要素内の偏光モード分散(PMD)の波長依存特性である。レーザ出力における掃引中の偏光状態のばらつきは、SS−OCTシステムのパフォーマンスを低下させる可能性があるが、低PDGのSOAはそのばらつきを解消するものではないことに留意すべきである。
図2で示される構成は、振幅及び偏光のいずれのばらつきも解消する。低PDGリングSOA(第一利得要素)の出力で偏光にばらつきがあるとしても、ブースタSOA(第二利得要素)が一の偏光軸において十分な増幅を行い、全波長において利得飽和を達成するからである。
さて、図3に移行すると、図2の光遅延要素の他の構成が示されている。具体的に、図3に示される光遅延要素は、一対の光ファイバコイルを有し、これらは偏光モード分散(PDM)を低減するために互いに角度φ(〜90)度角で配置されている。図3に示される光ファイバ遅延要素の分割コイル構造は、FDMLシステムで光回路の伝送時間を電子回路の切替時間に一致させるため用いられる光ファイバリング内で、PDMの影響をさらに減少させるよう考案されたものである。コイルを実質的に90度と同等の角度φで配置することで、第一コイル内での直交偏光モード間の群遅延の差異は、第二コイル内での相対差異により相殺される。この相殺効果は、2つのコイルの複屈折軸の直交配置により生じる。このように、図3に示される実施形態は、より大きな光リングを用いた場合に顕著となる望ましくない偏光効果をさらに減少させる。
概して、本発明は、FDMLを利用するOCTシステムに使用される部品の選択及び組合せに関する。サンプルクロック発生器の選択も、本発明に属する。図1に示すように、サンプルクロック発生器7は、他の複数の制御装置及びFDMLレーザに接続されている。サンプルクロックの機能は、二つの面がある。一つはメインADC用のサンプルクロックを発生させるため利用されること、もう一つはマイクロコントローラ5で使用されるクロックフリンジ制御信号を発生させるため利用されることである。
図1に示されるように、マイクロコントローラ5は、FDMLレーザに接続又は一体化された周波数同調要素を制御する最適な駆動周波数を決定するために、クロックフリンジ制御信号を利用する。サンプルクロック発生器は、サンプルクロック干渉計で生成される正弦波干渉信号からの低ジッタクロックパルスを発生する。クロックパルスの間隔がレーザの掃引につれて変化しても、光周波数領域のクロックエッジは等間隔に維持される。これら特徴により、複雑なリサンプリング装置を必要とせずとも、特定の高速ADC、例えば周波数可変クロックも許容するフラッシュADCやパイプラインADC(例えば、AD9340)等に直接クロックを出力することが可能となる。このように、光パルス列の同期の重要性を考慮すると、それに関するクロック発生器の選択や種々の機能強化が、OCTプローブから得られるスキャンデータの全体的な質を向上させる。サンプルクロック発生器の実施形態に関する他の細部が、図4〜図10でさらに詳細に示されている。
図4は、マッハ・ツェンダー干渉計10の平衡出力から、ADCで用いられる安定したクロックを発生する、サンプルクロック発生器8の実施形態の概略を示す。周波数逓倍器14(M=2,3,…)により、ADCに出力するクロックの周波数を、マッハ・ツェンダーの干渉信号の基本周波数より高い周波数にすることが可能となる。水晶振動子12やRFクロックスイッチ13といった、連続的にクロッキングを行うADCの利用を可能とするオプショナル部品を有するサンプルクロック発生器の実施形態もある。
図4は、サンプルクロック発生器8の基本構成を示す。受光器は、本実施形態で、光路長の差がΔLであるマッハ・ツェンダー干渉計10として示されるサンプルクロック干渉計からの光干渉信号を、周波数が変化する正弦波形に変換する。この波形は、FDMLレーザの掃引で生じる周波数帯域を通過するように、周波数fL及びfH間の周波数帯域成分を選択的に透過させる通過帯域フィルタによってフィルタリングされる。フィルタリングされた波形は、掃引中に生成される干渉信号の振幅を均一化し、ゼロ交差検出後の位相エラーを低減するために、自動利得制御(AGC)増幅器を通過する。
オプショナルの周波数逓倍器14は、前記周波数帯域を通過した波形の周波数を、通常2〜4逓倍増幅する。周波数逓倍器14(M=2,3,…)により、ADCに出力するクロックの周波数を、マッハ・ツェンダーの干渉信号の基本周波数よりも高い周波数にすることが可能となる。これにより、波長可変レーザは、上記の光路長差がレーザのコヒーレンス長と同等に設定される際のナイキスト周波数よりも高い同期ADCクロッック周波数を生成できる。このため、逓倍処理によって、長い走査範囲を有する高解像度SS−OCT用に設計されたクロック発生器の能力が高められる。逓倍処理の後、逓倍処理前の基本周波数を有する信号に含まれていた不要な高調波や残差信号成分を除去するため、波形が再度フィルタリングされる。
また、図4の実施形態では、波形は、ゼロ交差検出器により、時間領域では可変間隔のパルス列に変換されるが、光周波数領域では等間隔のパルス列に変換される。オプショナルのクロックスイッチは、水晶振動子やRFクロックスイッチで構成されており、周期的な掃引中に生成される可変周波パルス列に、固定周波パルス列を割り込ませる。クロックスイッチは、連続的なクロック入力を必要とするADCの利用を可能とする。
図4の周波数逓倍器の他の2つの実施形態が、図5(a)及び図5(b)に示されている。具体的に、2つの周波数逓倍器の実施形態は、正弦波干渉信号を2倍(M=2)にし、本発明の実施形態による取得時間中の範囲fL〜fHで掃引する周波数にする。図5(a)では、アナログ乗算器は二乗回路として構成され、2つの入力は共に図4の平衡受光器4の出力から得られる。
図5(a)において、周波数逓倍器は、周波数倍増器として構成されるアナログRF乗算器(例えば、アナログ乗算器AD834やAD835)である。この構成により、正弦波入力を二乗して、周波数が2倍の正弦波を得る。帯域通過フィルタは、乗算の過程で生じるオフセットを除去する。図5(a)の他の実施形態が図5(b)に示されている。図5(b)において、周波数倍増器は、入力される正弦波形を、相対位相差が90度の2つの正弦波形に分割する。
図5(b)では、位相差90度の一対の正弦波信号を周波数に殆ど影響されることなく生成するために、位相シフトパワースプリッタが使用される。2つの入力がアナログ乗算器に送られ、周波数が2倍の正弦波が生成される。位相がシフトされた2つの正弦波が乗算され、周波数が2倍の1つの正弦波が生成される。図5(a)の実施形態とは異なり、図5(b)の実施形態では、乗算の過程でオフセットが生じないため、帯域通過フィルタを必要としない。
図6は、本発明の実施形態によるクロック周波数の倍増に利用される2つの他の周波数逓倍器の実施形態を示す。図6(a)の実施形態では、最初にゼロ交差検出器がサンプルクロック干渉計によって出力された正弦波を方形波に変換する。次いでこの方形波とそのデジタル遅延波との排他的論理和(XOR)を演算によって、ADCで利用されるクロック信号を入力正弦波の2倍の周波数のクロックとして生成する。上記デジタル遅延波(遅延パルス例)は、デジタル遅延列により生成される。ここでの遅延τは、最短パルス間隔の4分の1に設定される。
図6(b)の実施形態では、位相シフトパワースプリッタで位相差90度の一対の正弦波信号が生成される。具体的には、パワースプリッタが入力正弦波を相対位相差90度の2つの波形に分割する。次いでこれらの信号は方形波に変換され、XOR演算されて、周波数が2倍のADCクロックが生成される。本実施形態では、サンプルクロックが、広周波数帯域の全域に亘り常時50%のデューティサイクルを維持する利点がある。パイプライン型ADCの殆どは、能力を向上させるために、略50%のデューティサイクルで作動される。
図7〜図9のサンプルクロック発生器の実施形態で示すように、電気領域と同様に光領域でも、干渉信号の周波数の逓倍処理に必要な遅延が実現される。これらの実施形態は、N×Nファイバ結合器を備えた干渉計内で結合する光信号間の位相関係を利用する。
例えば、図7の位相スプリット干渉計は、従来のマッハ・ツェンダー干渉計(光路長差ΔL)の出力2×2結合器を、3×3結合器に置き換えることで構成されている。3×3結合器が特定の分割値(〜約29.3%:〜約41.4%:〜約29.3%)を有するとき、2つの出力の干渉信号は相対位相差が90度となる。図7の実施形態では、2つの等振幅出力を直角位相にするために、約29.3%:約41.4%:約29.3%のパワースプリット率が選択される。これら2つの出力を乗算し、ゼロ交差検出器を通過させる。このように、電気信号を別々に処理し、アナログ乗算器で結合して、周波数が2倍の正弦波を生成する。あるいは、図8に示すように、位相がシフトされた信号を、上述のデジタルXOR演算を利用して処理し、周波数が2倍のADCサンプルクロックを生成してもよい。
レーザの強度雑音で生じるクロック信号の減衰を抑えるために平衡光検出が必要なシステムでは、図9に示す実施形態が好適だと思われる。図9に示すように、従来のマッハ・ツェンダー干渉計の出力2×2結合器を、4つの出力を同等の光パワーに分割する4×4結合器に置き換えて、位相が反対極性にシフトされた光信号のペアを二対生成する。本実施形態は、直角位相関係にある平衡出力を生成する4×4位相スプリット干渉計を利用する。図8の実施形態のように、合成光信号を、デジタルXOR演算を利用して処理し、周波数が2倍のADCサンプルクロックを生成する。
図10は、サンプルクロック発生器のさらに他の実施形態を示す。図4〜図9の実施形態とは異なり、本実施形態では、直角位相関係にある2つの独立したADCサンプルクロックを生成する。サンプルクロック干渉計の光路長差(ΔL)により設定された基本サンプリング周波数の一対のADCチャンネル上のメイン干渉計から、OCT干渉信号を得るために、これら正弦・余弦クロックが利用される。
OCT信号の複素フーリエ変換により、サンプルの深さ方向分析が再現されると共に、複素共役の曖昧さから生じる画像アーティファクトが抑えられる。SS−OCTシステムで実測値の干渉信号の実数成分をフーリエ変換して深さ方向分析を再現すると、基準(reference)反射器の両側で同距離オフセットした反射体が重ね合わさって生じるアーティファクトが問題となる。図11に示すように、メイン干渉計から直角位相の信号(複素数信号)を取り出すために、同じADCクロックで同期する一対のADCを利用して、相似の光位相スプリット法が用いられる。
FDMLレーザを利用するSS−OCTでは、高SN比かつ広ダイナミックレンジを達成するために、レーザの繰り返し速度を規定するac駆動波形と、掃引の中心波長を規定する周波数同調要素のdcバイアスとの双方を、精度よく制御する必要がある。一の実施形態では、最適なac駆動波形は、空洞内の往復時間と波形の周期が一致し、レーザの瞬間線幅が最小になったときの周波数とされる。この周波数で、光遅延要素のゼロ分散波長(通常は1310−1315nm)でレーザが走査する時間t=τのとき測定すると、サンプルクロック干渉計の受光器が出力する干渉信号の瞬時RMS振幅Φ(t)が最大に達している。したがって、振幅Φ(τ)を最大に調整すると、最適な駆動周波数となる。
図12は、デジタルフィードバックループの好適な一実施形態を示しており、狭帯域(通常、1nm未満)のファイバブラッグフィルタを介して1310nmでパルスを伝送した時にADCでφ(t)を記録するマイクロコントローラが使用される。マイクロコントローラは、記録値φ(t)が最大値に達するまで、低ジッタで周波数アジャイルのDDS波形生成器の周波数を調整する。図12の実施形態では、サンプルクロック発生器の受光器から出力され狭帯域フィルタリングされた干渉信号の瞬時RMS振幅を検出することで、クロックフリンジ制御信号が得られる。RMS振幅は、FDMLレーザに備えられた光遅延要素のゼロ分散波長(1310nm)で周波数同調要素が走査する時に、コントロールADCでサンプリングされる。
ここで図13に移行すると、サンプルクロック干渉信号の瞬時RMS振幅が、最適調整周波数と、該最適値の上下の周波数とにおいて、どのように変化するかが示されている。波形の周波数は、連続的に更新することもできるし、レーザの最大ドリフト値で規定される間隔で断続的に更新することもできる。ac駆動波形に加え、周波数同調要素のbcバイアスも、FDMLを利用したSS−OCTシステムが最高な性能を発揮するために、調整することができる。
図14に、dcバイアスを最適化するためのデジタルコントロールループの一実施形態を示す。すなわち、このループでは、ac駆動波形がゼロ交差した後の固定遅延と一致するゼロ分散波長(1310nm)で、周波数同調要素が走査する時まで、dcバイアスの大きさが調整される。このループでは、同調要素の電圧感度を変化させる外部環境に左右されずに、固定波長でレーザの波長走査が開始されるよう、dcバイアスが調整される。周波数最適化コントロールループ(図13)で採用されたのと同様のファイバブラッグフィルタが、波長基準(reference)として採用される。DA変換器(DAC)を介してdcバイアスを調整することで、マイクロコントローラは、DDS発生器からのac駆動波形のゼロ交差と、ファイバブラッグフィルタに接続された受光増幅器の出力先の比較器で生成されるパルスエッジとの間の時間間隔を、一定レベルに維持する。
ここに開示するシステムを実施する際に、波形の生成と、フィルタの様式と、レーザの動作との関連性と、これらに関する商業的実現可能性とを考慮することは重要である。(1)正弦波形は安価なDDS集積回路で容易に生成でき、(2)共振応答性の良い高速同調フィルタの殆どが正弦波駆動で最も良く作動するが、正弦波を適用する際のこの利点を全てのレーザが享受できるわけではない。例えば、正弦波波長掃引ではなく、線形波長掃引を行うレーザは、SS−OCTシステムにとってより高性能の光源となる。正弦波波長掃引では、瞬時サンプリングクロック周波数が、正弦波の1周期での傾きに比例して、広周波数帯域に亘り変化する。通常、高精度の高速ADCは、既定帯域(例えば、約40〜約210MHz)のクロック周波数を許容する。その結果、干渉計で測定できる実際のデューティサイクルは、通常、約33%に限られる。また、ナイキストサンプリング周波数は、サンプリングクロック周波数に比例して、連続的かつ急激に変化する。種々の実施形態で示されたトラッキングフィルタと直線化アプローチは、この実際のデューティサイクルの制限を克服する。
したがって、一の実施形態では、OCT画像の好ましくない折り返しアーティファクトとなるエイリアシングを防ぐため、AD変換前の干渉信号に適用されるアンチエイリアスフィルタのカットオフ周波数が、瞬時サンプリング周波数の2分の1(またはそれ以下)をトラックするように設定している。適切なトラッキングフィルタは、例えばバラクタ同調型LC回路を使用して構成することができる。しかしながら、トラッキングコントローラを適切に同期するためには、複雑なデジタル又はアナログの制御回路が必要となるし、また、所望の鮮明さを得るために、通常フィルタは、部品用の狭い空間の中で多段に構成される。これに対し、いくつかの実施形態では、同調フィルタの波長掃引の大部分を直線化することが、代替策として提案され得る。
ここに示されるマッハ・ツェンダークロッキング法を使用することで、高デューティサイクルの線形波長掃引により、正弦波波長掃引よりも周波数分布が小さいサンプルクロックパルスが多量に生成される。このようにして、データ取得速度の最大値がより小さく、折り返しアーティファクトがより少ない高速撮影が可能となる。残念ながら、従来の三角波形又はランプ波形を使用して、市販のファブリ・ペロー・フィルタの高速線形動作を得ることは難しい。このような広帯域の波形は、アクチュエータが強い共振挙動を示す周波数を含んでいるからである。三角波又はランプ波の駆動波形でフィルタを励起すると、所望の線形走査よりも、共振周波数の正弦波に近い振幅が生成されてしまう。
図15の周波数感度特性の測定結果で示されるように、ピエゾアクチュエータを利用するフィルタは、通常、40〜75KHzの範囲の周波数で、高いクオリティ・ファクタ(Q=4〜8)の共振を示す。これらフィルタを三角波又はランプ波で励起するために、極めて不規則な振幅及び位相応答の補正を行う長期間に亘り、駆動波形を調整して線形の共振を起こさせる。
さらに、図16では、フーリエ合成法の原則により基本正弦波及びその高調波正弦波を総和し、その総和に基づいて駆動波形を合成する新規の方法を示す。基本正弦波と2又は3の高調波の重み付き総和を行うだけで、駆動波形の線形近似振幅の減衰の周期を著しく延ばすことができる。f0=45KHzの波形の例が示されている。この方法の第一の利点は、フィルタの強い共振応答を避けるために、基本波及びその高周波を選択できることである。また、図17に示すように、この方法の第二の利点は、平滑化された三角波又はランプ波を合成するために、少数の高調波だけで足りることである。さらに、第三の利点は、同調フィルタの極めて不均一な振幅及び位相応答を補正するために、正弦波成分の振幅及び位相を調整できることである。
図17についてみると、2位相固定デジタルダイレクト合成器(DDS)正弦波発生器の出力が加算・増幅されて、ピエゾアクチュエータの駆動波形が生成される。DDS発生器の位相と振幅は、干渉計信号のサンプリング中、最大のデューティサイクルと駆動波形部分の線形部分を得るように調整される。
図18に、2位相固定デジタルダイレクト合成器(DDS)正弦波発生器を利用する同調フィルタ線形回路を示す。この回路は、図15に示す周波数感度特性を有するピエゾ駆動のファブリ・ペロー・フィルタで、平滑なランプ波への変換を行うために設計されたものである。このフィルタの基本励起周波数(45KHz)は、レーザの繰り返し周波数を規定するもので、通常は、この周波数と第二高調波(90KHz)との双方が、フィルタ応答の主共振ピークより外側に位置するように選択される。実際は、約45KHzと約90KHzの正弦波の相対振幅は、駆動波形の下がる部分でクロック周波数範囲が最も狭くなるように調整される。
この同調プロセスは、クロック信号のフーリエ変換を表示するために設けられたオシロスコープでリアルタイムで実行される。テスト結果では、2正弦高調波駆動波形は、従来の正弦波駆動波形に比較し、約100nmの同一掃引範囲を維持しつつ、最大クロック周波数が30%、周波数スパンが3ファクタ低減されている。これらの改良により、システムの信号NS比が向上し、一定のアーティファクトが減少する。
当然ながら、ここに開示された技術の組合せが発明の種々の態様の対象となる。また、ここで採用された用語や表現は説明のためのもので何ら限定を加えたり、これら用語や表現の使用においては記載された特徴及びその部分と均等のものを除外したりする意図はなく、発明の範囲内で種々の変形は可能と認められる。以上より、特許証により保証が要求されるのは、以下の請求の範囲により明確に区別される発明であり、均等のものを全て含む。
本出願は、2007年1月10日に出願された米国特許出願第60/879,880号明細書に基づく優先権を主張し、その出願の全ての内容はこの明細書中に参照により援用されている。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
光干渉断層撮影データ収集器であり、
それぞれ利得の偏光依存性が異なる第一利得要素及び第二利得要素と、
空洞が形成されたフーリエドメインモードロックレーザとを有し、
前記レーザは、レーザ空洞中に設けられた前記第一利得要素と光学的に接続される周波数同調要素を備え、
前記第二利得要素はレーザ空洞外に設けられる、光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様2〕
前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様1記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様3〕
出力を有するメイン干渉計と;
前記メイン干渉計における干渉信号をサンプリングするよう構成されているAD変換器と;
サンプルクロック干渉計および周波数逓倍器を有するサンプルクロック発生器であって、前記AD変換器をクロックするサンプルクロックを生成するよう構成されているサンプルクロック発生器と、
前記サンプルクロック発生器から得られる少なくとも一つの制御信号を用いて、前記フーリエドメインモードロックレーザに備えられた前記周波数同調要素の駆動周波数を安定化するよう構成されているデジタルコントロールシステムとをさらに有する、
態様1または2記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様4〕
前記フーリエドメインモードロックレーザは、偏光モード分散効果を低減するように相対的な配向が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素をさらに備える態様1ないし3のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様5〕
前記サンプルクロック発生器は、受光器、自動利得制御増幅器、ゼロ交差検出器及びクロックスイッチから成る群より選択される要素をさらに備える態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様6〕
前記サンプルクロック発生器は、一対の2×2ファイバ結合器を備えるマッハ・ツェンダー干渉計、サンプルアームとリファレンスアームの長さが不一致のマイケルソン干渉計、2つの部分的反射界面を有する要素を備える共通光路マイケルソン干渉計及びファブリ・ペロー干渉計から成る群より選択される要素をさらに備える態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様7〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、前記アナログ乗算器は、入力された干渉信号に対する二乗機能を実行するよう構成されている態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様8〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、前記アナログ乗算器は、位相シフトRFパワースプリッタを通じて伝送される干渉信号から取得される一対の信号を乗算する、態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様9〕
前記サンプルクロック発生器は、位相がシフトされた一対のパルス列を伝送するための排他的理論和ゲートを有し、前記パルス列は、干渉信号に適用されるゼロ交差検出器とゼロ交差検出器が出力する遅延レプリカとから取得される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様10〕
前記サンプルクロック発生器は、位相がシフトされた一対のパルス列を伝送するための排他的理論和ゲートを有し、前記パルス列は、位相シフトパワースプリッタから取得される正弦波に適用される一対のゼロ交差検出器から取得される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様11〕
前記サンプルクロック干渉計は、2×2結合器と3×3結合器との組合せから、位相がシフトされた干渉信号を周波数変調のために生成し、3×3結合器のパワースプリット率は、位相が概ね90度異なる一対の干渉信号を得るよう選択される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様12〕
4×4結合器をさらに備え、前記4×4結合器は、直交位相関係を有する一対の平衡信号を生成し、
前記サンプルクロック発生器は、AD変換器クロック信号を1つ生成する態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様13〕
前記サンプルクロック発生器は、位相が90度異なる一対のAD変換器クロック信号を用いてOCTデータを記録することにより、フーリエ変換用の複素信号を生成する態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様14〕
光干渉断層撮影方法であり、
空洞が形成され、該空洞中に設けられた第一利得要素を備えるフーリエドメインモードロックレーザから光を発生させる段階と、
前記空洞外に設けられた第二利得要素を介して、発生された光を伝送する段階と、
メイン干渉計の出力における干渉信号を、サンプルクロックを用いてクロックされるAD変換器を用いてサンプリングする段階と、
サンプルクロック干渉計からの信号を周波数逓倍することによって前記サンプルクロックを生成する段階と;
少なくとも一の制御信号が前記サンプルクロック発生器から取得されるデジタル制御システムを用いて、前記レーザの周波数同調要素の駆動周波数を最適化する段階と、
を含む光干渉断層撮影方法。
〔態様15〕
各利得要素の利得の偏光依存性が異なり、前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様14記載の方法。
〔態様16〕
前記フーリエドメインモードロックレーザから前記サンプルクロック干渉計によって受け取られる光から前記信号を生成することを含む、態様14または15記載の方法。
〔態様17〕
前記メイン干渉計からのOCT信号をデュアルチャンネルで取得するために、4×4結合器を用いて直交位相関係を有する一対の平衡信号を生成する段階をさらに含み、前記サンプルクロック発生器からのAD変換器クロック信号は1つだけ必要とされる態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様18〕
前記駆動周波数を最適化する段階は、
光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルスの伝送によって示される時間τにおいて、サンプルクロック干渉計の受光器の出力における干渉信号の瞬時RMS振幅φ(t)を測定する段階と、
φ(t)の値が最大となるようにダイレクトデジタル合成(DDS)発生器の周波数を調整する段階と、
をさらに含む態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様19〕
前記駆動周波数を最適化する段階は、
駆動波形のゼロ交差時点と初期レーザ掃引のゼロ交差時点との間の所望の遅延Dを測定する段階と、
固定遅延τ−Dを維持するようにDA変換器によってdcバイアスを調整する段階とをさらに含み、
τは、光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルスの伝送により測定される時間である態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様20〕
光干渉断層撮影データ収集器であり、
入力と出力とをもつ干渉計と、
前記出力からの干渉信号をサンプリングするよう構成されたAD変換器と、
それぞれ利得の偏光依存性が異なる第一利得要素及び第二利得要素と、
空洞を有し、前記干渉計と光学的に接続されたフーリエドメインモードロックレーザであって、前記レーザは、レーザ空洞中に設けられた前記第一利得要素と光学的に接続された周波数同調要素を備える、レーザと、
前記AD変換器をクロックするよう構成された、サンプルクロック干渉計および周波数逓倍器を有するサンプルクロック発生器と、
前記サンプルクロック発生器から得られる制御信号を用いて前記周波数同調要素の駆動周波数を安定化するよう構成されたデジタルコントロールシステムとを備え、
前記第二利得要素はレーザ空洞外に設けられる、
光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様21〕
前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様20記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様22〕
前記レーザは、偏光モード分散効果を低減するように相対的な配向が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素をさらに備える態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様23〕
前記サンプルクロック発生器は、受光器、自動利得制御増幅器、ゼロ交差検出器及びクロックスイッチから成る群より選択される要素をさらに備える態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様24〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、当該アナログ乗算器は、入力された干渉信号に対する二乗機能を実行するよう構成されている態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様1〕
光干渉断層撮影データ収集器であり、
それぞれ利得の偏光依存性が異なる第一利得要素及び第二利得要素と、
空洞が形成されたフーリエドメインモードロックレーザとを有し、
前記レーザは、レーザ空洞中に設けられた前記第一利得要素と光学的に接続される周波数同調要素を備え、
前記第二利得要素はレーザ空洞外に設けられる、光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様2〕
前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様1記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様3〕
出力を有するメイン干渉計と;
前記メイン干渉計における干渉信号をサンプリングするよう構成されているAD変換器と;
サンプルクロック干渉計および周波数逓倍器を有するサンプルクロック発生器であって、前記AD変換器をクロックするサンプルクロックを生成するよう構成されているサンプルクロック発生器と、
前記サンプルクロック発生器から得られる少なくとも一つの制御信号を用いて、前記フーリエドメインモードロックレーザに備えられた前記周波数同調要素の駆動周波数を安定化するよう構成されているデジタルコントロールシステムとをさらに有する、
態様1または2記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様4〕
前記フーリエドメインモードロックレーザは、偏光モード分散効果を低減するように相対的な配向が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素をさらに備える態様1ないし3のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様5〕
前記サンプルクロック発生器は、受光器、自動利得制御増幅器、ゼロ交差検出器及びクロックスイッチから成る群より選択される要素をさらに備える態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様6〕
前記サンプルクロック発生器は、一対の2×2ファイバ結合器を備えるマッハ・ツェンダー干渉計、サンプルアームとリファレンスアームの長さが不一致のマイケルソン干渉計、2つの部分的反射界面を有する要素を備える共通光路マイケルソン干渉計及びファブリ・ペロー干渉計から成る群より選択される要素をさらに備える態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様7〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、前記アナログ乗算器は、入力された干渉信号に対する二乗機能を実行するよう構成されている態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様8〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、前記アナログ乗算器は、位相シフトRFパワースプリッタを通じて伝送される干渉信号から取得される一対の信号を乗算する、態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様9〕
前記サンプルクロック発生器は、位相がシフトされた一対のパルス列を伝送するための排他的理論和ゲートを有し、前記パルス列は、干渉信号に適用されるゼロ交差検出器とゼロ交差検出器が出力する遅延レプリカとから取得される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様10〕
前記サンプルクロック発生器は、位相がシフトされた一対のパルス列を伝送するための排他的理論和ゲートを有し、前記パルス列は、位相シフトパワースプリッタから取得される正弦波に適用される一対のゼロ交差検出器から取得される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様11〕
前記サンプルクロック干渉計は、2×2結合器と3×3結合器との組合せから、位相がシフトされた干渉信号を周波数変調のために生成し、3×3結合器のパワースプリット率は、位相が概ね90度異なる一対の干渉信号を得るよう選択される態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様12〕
4×4結合器をさらに備え、前記4×4結合器は、直交位相関係を有する一対の平衡信号を生成し、
前記サンプルクロック発生器は、AD変換器クロック信号を1つ生成する態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様13〕
前記サンプルクロック発生器は、位相が90度異なる一対のAD変換器クロック信号を用いてOCTデータを記録することにより、フーリエ変換用の複素信号を生成する態様3に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様14〕
光干渉断層撮影方法であり、
空洞が形成され、該空洞中に設けられた第一利得要素を備えるフーリエドメインモードロックレーザから光を発生させる段階と、
前記空洞外に設けられた第二利得要素を介して、発生された光を伝送する段階と、
メイン干渉計の出力における干渉信号を、サンプルクロックを用いてクロックされるAD変換器を用いてサンプリングする段階と、
サンプルクロック干渉計からの信号を周波数逓倍することによって前記サンプルクロックを生成する段階と;
少なくとも一の制御信号が前記サンプルクロック発生器から取得されるデジタル制御システムを用いて、前記レーザの周波数同調要素の駆動周波数を最適化する段階と、
を含む光干渉断層撮影方法。
〔態様15〕
各利得要素の利得の偏光依存性が異なり、前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様14記載の方法。
〔態様16〕
前記フーリエドメインモードロックレーザから前記サンプルクロック干渉計によって受け取られる光から前記信号を生成することを含む、態様14または15記載の方法。
〔態様17〕
前記メイン干渉計からのOCT信号をデュアルチャンネルで取得するために、4×4結合器を用いて直交位相関係を有する一対の平衡信号を生成する段階をさらに含み、前記サンプルクロック発生器からのAD変換器クロック信号は1つだけ必要とされる態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様18〕
前記駆動周波数を最適化する段階は、
光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルスの伝送によって示される時間τにおいて、サンプルクロック干渉計の受光器の出力における干渉信号の瞬時RMS振幅φ(t)を測定する段階と、
φ(t)の値が最大となるようにダイレクトデジタル合成(DDS)発生器の周波数を調整する段階と、
をさらに含む態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様19〕
前記駆動周波数を最適化する段階は、
駆動波形のゼロ交差時点と初期レーザ掃引のゼロ交差時点との間の所望の遅延Dを測定する段階と、
固定遅延τ−Dを維持するようにDA変換器によってdcバイアスを調整する段階とをさらに含み、
τは、光遅延要素のゼロ分散波長付近の狭通過帯域を有するファイバブラッグフィルタを介するパルスの伝送により測定される時間である態様14ないし16のうちいずれか一項に記載の光干渉断層撮影方法。
〔態様20〕
光干渉断層撮影データ収集器であり、
入力と出力とをもつ干渉計と、
前記出力からの干渉信号をサンプリングするよう構成されたAD変換器と、
それぞれ利得の偏光依存性が異なる第一利得要素及び第二利得要素と、
空洞を有し、前記干渉計と光学的に接続されたフーリエドメインモードロックレーザであって、前記レーザは、レーザ空洞中に設けられた前記第一利得要素と光学的に接続された周波数同調要素を備える、レーザと、
前記AD変換器をクロックするよう構成された、サンプルクロック干渉計および周波数逓倍器を有するサンプルクロック発生器と、
前記サンプルクロック発生器から得られる制御信号を用いて前記周波数同調要素の駆動周波数を安定化するよう構成されたデジタルコントロールシステムとを備え、
前記第二利得要素はレーザ空洞外に設けられる、
光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様21〕
前記第一利得要素の利得の偏光依存性は前記第二利得要素の利得の偏光依存性よりも小さい、態様20記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様22〕
前記レーザは、偏光モード分散効果を低減するように相対的な配向が調整された一対のファイバコイルを有する光遅延要素をさらに備える態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様23〕
前記サンプルクロック発生器は、受光器、自動利得制御増幅器、ゼロ交差検出器及びクロックスイッチから成る群より選択される要素をさらに備える態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
〔態様24〕
前記サンプルクロック発生器はアナログ乗算器をさらに備え、当該アナログ乗算器は、入力された干渉信号に対する二乗機能を実行するよう構成されている態様20または21に記載の光干渉断層撮影データ収集器。
1…光遅延要素、2…光周波数同調要素、3…波形生成器、4…DA変換器、5…マイクロコントローラ、6…ファイバブラッグ格子フィルタ、7…サンプルクロック発生器、8…サンプルクロック発生器、10…マッハ・ツェンダー干渉計、12…水晶振動子、13…RFクロックスイッチ、14…周波数逓倍器、S1…SS−OCTシステム、L…FDMLレーザ。
Claims (1)
- FDMLレーザのレーザ空洞に対して光学的に接続され、ある共振周波数をもつ、機械的に作動される同調可能なフィルタであって、前記同調可能なフィルタは信号入力をもつ、同調可能なフィルタと;
前記信号入力と電気的に接続され、前記同調可能なフィルタに対して信号を供給する波形信号生成器であって、前記信号は、二つ以上の高調波関係にある正弦波信号を含み、前記信号は、前記FDMLレーザの実効的なデューティ・サイクルを増加させるよう、機械的に作動される同調可能なフィルタの応答を線形化する、波形信号生成器と;
を具備する、光イメージング・システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87988007P | 2007-01-10 | 2007-01-10 | |
US60/879,880 | 2007-01-10 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015099884A Division JP6130434B2 (ja) | 2007-01-10 | 2015-05-15 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017122740A true JP2017122740A (ja) | 2017-07-13 |
Family
ID=39495523
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009545595A Active JP5269809B2 (ja) | 2007-01-10 | 2008-01-10 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
JP2013098417A Active JP5750138B2 (ja) | 2007-01-10 | 2013-05-08 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
JP2015099884A Active JP6130434B2 (ja) | 2007-01-10 | 2015-05-15 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
JP2017079496A Pending JP2017122740A (ja) | 2007-01-10 | 2017-04-13 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
Family Applications Before (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009545595A Active JP5269809B2 (ja) | 2007-01-10 | 2008-01-10 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
JP2013098417A Active JP5750138B2 (ja) | 2007-01-10 | 2013-05-08 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
JP2015099884A Active JP6130434B2 (ja) | 2007-01-10 | 2015-05-15 | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (5) | US7916387B2 (ja) |
EP (3) | EP2106240B1 (ja) |
JP (4) | JP5269809B2 (ja) |
CN (3) | CN101600388B (ja) |
ES (2) | ES2847098T3 (ja) |
WO (1) | WO2008086017A1 (ja) |
Families Citing this family (172)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7241286B2 (en) * | 2003-04-25 | 2007-07-10 | Lightlab Imaging, Llc | Flush catheter with flow directing sheath |
US8315282B2 (en) * | 2005-01-20 | 2012-11-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Fourier domain mode locking: method and apparatus for control and improved performance |
US7935060B2 (en) | 2006-11-08 | 2011-05-03 | Lightlab Imaging, Inc. | Opto-acoustic imaging devices and methods |
ES2847098T3 (es) * | 2007-01-10 | 2021-07-30 | Lightlab Imaging Inc | Métodos y aparato para tomografía de coherencia óptica de fuente de barrido |
WO2008120119A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Method and apparatus for acquiring fusion x-ray images |
US8582934B2 (en) * | 2007-11-12 | 2013-11-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Miniature optical elements for fiber-optic beam shaping |
US7813609B2 (en) * | 2007-11-12 | 2010-10-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Imaging catheter with integrated reference reflector |
US8564783B2 (en) | 2008-05-15 | 2013-10-22 | Axsun Technologies, Inc. | Optical coherence tomography laser with integrated clock |
EP2315999B1 (en) | 2008-05-15 | 2013-11-20 | Axsun Technologies, Inc. | Oct combining probes and integrated systems |
US20090306520A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Lightlab Imaging, Inc. | Quantitative methods for obtaining tissue characteristics from optical coherence tomography images |
DE102008029479A1 (de) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Carl Zeiss Meditec Ag | Kurzkohärenz-Interferometerie zur Abstandsmessung |
DE102008045634A1 (de) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Ludwig-Maximilians-Universität München | Wellenlängenabstimmbare Lichtquelle |
AU2009305771B2 (en) | 2008-10-14 | 2013-08-15 | Lightlab Imaging, Inc. | Methods for stent strut detection and related measurement and display using optical coherence tomography |
FR2940540B1 (fr) * | 2008-12-23 | 2010-12-24 | Observatoire Paris | Systeme laser muni d'un asservissement de frequence. |
DE102008063225A1 (de) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung zur Swept Source Optical Coherence Domain Reflectometry |
JP5384978B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2014-01-08 | オリンパス株式会社 | 光パルス発生装置を含む光学システム |
KR101010818B1 (ko) | 2009-04-03 | 2011-01-25 | 박승광 | 스웹트 레이저의 발진 파수 선형 스위핑 제어 장치 및 방법 |
US8526472B2 (en) * | 2009-09-03 | 2013-09-03 | Axsun Technologies, Inc. | ASE swept source with self-tracking filter for OCT medical imaging |
US8670129B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-03-11 | Axsun Technologies, Inc. | Filtered ASE swept source for OCT medical imaging |
WO2011038048A1 (en) | 2009-09-23 | 2011-03-31 | Lightlab Imaging, Inc. | Apparatus, systems, and methods of in-vivo blood clearing in a lumen |
ES2660570T3 (es) * | 2009-09-23 | 2018-03-23 | Lightlab Imaging, Inc. | Sistemas, aparatos y métodos de recopilación de datos de medición de resistencia vascular y morfología luminal |
US9319214B2 (en) * | 2009-10-07 | 2016-04-19 | Rf Micro Devices, Inc. | Multi-mode power amplifier architecture |
US8926590B2 (en) | 2009-12-22 | 2015-01-06 | Lightlab Imaging, Inc. | Torque limiter for an OCT catheter |
US8206377B2 (en) * | 2009-12-22 | 2012-06-26 | Lightlab Imaging, Inc. | Torque limiter for an OCT catheter |
US8478384B2 (en) | 2010-01-19 | 2013-07-02 | Lightlab Imaging, Inc. | Intravascular optical coherence tomography system with pressure monitoring interface and accessories |
AU2011227178B2 (en) | 2010-03-17 | 2013-11-07 | Lightlab Imaging, Inc. | Intensity noise reduction methods and apparatus for interferometric sensing and imaging systems |
JP5587648B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-09-10 | テルモ株式会社 | 光画像診断装置 |
DE102010032138A1 (de) | 2010-07-24 | 2012-01-26 | Carl Zeiss Meditec Ag | OCT-basiertes, ophthalmologisches Messsytem |
CN102062902B (zh) * | 2010-12-24 | 2012-11-21 | 华南师范大学 | 基于马赫-曾德干涉仪的可调谐平顶多信道光纤滤波器 |
US10371499B2 (en) | 2010-12-27 | 2019-08-06 | Axsun Technologies, Inc. | Laser swept source with controlled mode locking for OCT medical imaging |
US8687666B2 (en) * | 2010-12-28 | 2014-04-01 | Axsun Technologies, Inc. | Integrated dual swept source for OCT medical imaging |
US8437007B2 (en) * | 2010-12-30 | 2013-05-07 | Axsun Technologies, Inc. | Integrated optical coherence tomography system |
US9372339B2 (en) | 2011-01-05 | 2016-06-21 | Nippon Telegraph and Telephone Communications | Wavelength swept light source |
JP5296814B2 (ja) * | 2011-01-21 | 2013-09-25 | 日本電信電話株式会社 | 波長掃引光源 |
US20120188554A1 (en) * | 2011-01-24 | 2012-07-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light source device and imaging apparatus using the same |
US8569675B1 (en) * | 2011-03-10 | 2013-10-29 | Hrl Laboratories, Llc | Optical analog PPM demodulator |
US8582619B2 (en) | 2011-03-15 | 2013-11-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Methods, systems, and devices for timing control in electromagnetic radiation sources |
US9164240B2 (en) | 2011-03-31 | 2015-10-20 | Lightlab Imaging, Inc. | Optical buffering methods, apparatus, and systems for increasing the repetition rate of tunable light sources |
EP2525194A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | Knowles Electronics Asia PTE. Ltd. | Optical sensor |
AU2012262258B2 (en) | 2011-05-31 | 2015-11-26 | Lightlab Imaging, Inc. | Multimodal imaging system, apparatus, and methods |
US9330092B2 (en) * | 2011-07-19 | 2016-05-03 | The General Hospital Corporation | Systems, methods, apparatus and computer-accessible-medium for providing polarization-mode dispersion compensation in optical coherence tomography |
US8582109B1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-11-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Swept mode-hopping laser system, methods, and devices for frequency-domain optical coherence tomography |
WO2013019840A1 (en) | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Lightlab Imaging, Inc. | Systems, methods and apparatus for determining a fractional flow reserve |
AU2011377924B2 (en) * | 2011-09-26 | 2015-01-22 | Alcon Inc. | Optical coherence tomography technique |
JP6025317B2 (ja) * | 2011-10-24 | 2016-11-16 | 株式会社トプコン | モード同期レーザ光源装置及びこれを用いた光干渉断層撮影装置 |
US8953911B1 (en) | 2011-10-28 | 2015-02-10 | Lightlab Imaging, Inc. | Spectroscopic imaging probes, devices, and methods |
US8581643B1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-11-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Phase-lock loop-based clocking system, methods and apparatus |
US8831321B1 (en) | 2011-11-07 | 2014-09-09 | Lightlab Imaging, Inc. | Side branch detection methods, systems and devices |
US20130163003A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Ole Massow | Apparatus and method for optical swept-source coherence tomography |
WO2013123430A1 (en) | 2012-02-17 | 2013-08-22 | The Regents Of The University Of California | Directional optical coherence tomography systems and methods |
JP2013181790A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Systems Engineering Inc | 周波数走査型oct用サンプリングクロック発生装置の使用方法、周波数走査型oct用サンプリングクロック発生装置 |
US9243885B2 (en) * | 2012-04-12 | 2016-01-26 | Axsun Technologies, LLC | Multi-speed OCT swept source with optimized k-clock |
EP2662661A1 (de) * | 2012-05-07 | 2013-11-13 | Leica Geosystems AG | Messgerät mit einem Interferometer und einem ein dichtes Linienspektrum definierenden Absorptionsmedium |
CN103427334B (zh) | 2012-05-14 | 2018-09-25 | 三星电子株式会社 | 用于发射波长扫描光的方法和设备 |
US9441944B2 (en) * | 2012-05-16 | 2016-09-13 | Axsun Technologies Llc | Regenerative mode locked laser swept source for OCT medical imaging |
US10506934B2 (en) | 2012-05-25 | 2019-12-17 | Phyzhon Health Inc. | Optical fiber pressure sensor |
JP2015523578A (ja) * | 2012-07-27 | 2015-08-13 | ソルラブス、インコーポレイテッド | 敏捷な画像化システム |
US8687201B2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-04-01 | Lightlab Imaging, Inc. | Optical coherence tomography control systems and methods |
CN102835948B (zh) * | 2012-09-12 | 2016-03-30 | 无锡微奥科技有限公司 | 一种扫频光源oct实时图像显示方法及其系统 |
US8953167B2 (en) * | 2012-11-07 | 2015-02-10 | Volcano Corporation | OCT system with tunable clock system for flexible data acquisition |
DE102012022343B4 (de) | 2012-11-15 | 2019-09-19 | Laser Zentrum Hannover E.V. | Verfahren zum Überwachen eines Schichtwachstums und Vorrichtung zum Beschichten |
WO2014077870A1 (en) | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Lightlab Imaging, Inc. | Multimodel imaging systems, probes and methods |
TWI473373B (zh) * | 2012-11-30 | 2015-02-11 | Ind Tech Res Inst | 間隔時間可調脈衝序列產生裝置 |
JP6038619B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2016-12-07 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 偏光感受型光計測装置 |
US9677869B2 (en) | 2012-12-05 | 2017-06-13 | Perimeter Medical Imaging, Inc. | System and method for generating a wide-field OCT image of a portion of a sample |
JP6262762B2 (ja) * | 2012-12-06 | 2018-01-17 | リーハイ・ユニバーシティー | 空間分割多重光コヒーレンストモグラフィー装置 |
AU2013360356B2 (en) | 2012-12-12 | 2017-04-20 | Lightlab Imaging, Inc. | Method and apparatus for automated determination of a lumen contour of a blood vessel |
US10161738B2 (en) * | 2012-12-31 | 2018-12-25 | Axsun Technologies, Inc. | OCT swept laser with cavity length compensation |
JP6053138B2 (ja) * | 2013-01-24 | 2016-12-27 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 光断層観察装置及び光断層観察方法 |
US10398306B2 (en) | 2013-03-07 | 2019-09-03 | Nanyang Technological University | Optical imaging device and method for imaging a sample |
US9173591B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-11-03 | Lightlab Imaging, Inc. | Stent visualization and malapposition detection systems, devices, and methods |
WO2014163601A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-10-09 | Lightlab Imaging, Inc. | Friction torque limiter for an imaging catheter |
US9351698B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-05-31 | Lightlab Imaging, Inc. | Vascular data processing and image registration systems, methods, and apparatuses |
US9069396B2 (en) | 2013-03-12 | 2015-06-30 | Lightlab Imaging, Inc. | Controller and user interface device, systems, and methods |
US9833221B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-12-05 | Lightlab Imaging, Inc. | Apparatus and method of image registration |
US9702762B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-07-11 | Lightlab Imaging, Inc. | Calibration and image processing devices, methods, and systems |
CN104207752B (zh) * | 2013-05-30 | 2017-03-15 | 乐普(北京)医疗器械股份有限公司 | 一种高速扫频光学相干断层成像系统 |
US9464883B2 (en) | 2013-06-23 | 2016-10-11 | Eric Swanson | Integrated optical coherence tomography systems and methods |
US9683928B2 (en) | 2013-06-23 | 2017-06-20 | Eric Swanson | Integrated optical system and components utilizing tunable optical sources and coherent detection and phased array for imaging, ranging, sensing, communications and other applications |
US10327645B2 (en) | 2013-10-04 | 2019-06-25 | Vascular Imaging Corporation | Imaging techniques using an imaging guidewire |
JP6257072B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2018-01-10 | 国立大学法人 筑波大学 | 白色干渉計装置による表面形状の測定方法 |
KR20150054542A (ko) | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 삼성전자주식회사 | 광대역 파장 가변광원 시스템 및 이를 적용한 장치 |
US10537255B2 (en) | 2013-11-21 | 2020-01-21 | Phyzhon Health Inc. | Optical fiber pressure sensor |
JP6125981B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2017-05-10 | 株式会社トーメーコーポレーション | 光断層画像装置用サンプルクロック発生装置、および光断層画像装置 |
CN103720460A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-16 | 天津大学 | 一种兼容光谱信息分析功能的光学相干层析装置和方法 |
US10317189B2 (en) * | 2014-01-23 | 2019-06-11 | Kabushiki Kaisha Topcon | Detection of missampled interferograms in frequency domain OCT with a k-clock |
JP5855693B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2016-02-09 | 富士重工業株式会社 | 振動検出装置及び振動検出方法 |
CN103853151B (zh) * | 2014-03-14 | 2016-11-02 | 陕西科技大学 | Deh点检仪正弦波发生装置 |
JP6252853B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-12-27 | 株式会社東京精密 | 距離測定システム、距離測定装置、及び距離測定方法 |
EP3861928B1 (en) | 2014-04-04 | 2024-03-27 | St. Jude Medical Systems AB | Intravascular pressure and flow data diagnostic system |
JP6349156B2 (ja) * | 2014-06-03 | 2018-06-27 | 株式会社トプコン | 干渉計装置 |
US11166668B2 (en) | 2014-07-24 | 2021-11-09 | Lightlab Imaging, Inc. | Pre and post stent planning along with vessel visualization and diagnostic systems, devices, and methods for automatically identifying stent expansion profile |
JP6181013B2 (ja) * | 2014-08-08 | 2017-08-16 | 株式会社吉田製作所 | 光干渉断層画像生成装置及び光干渉断層画像生成方法 |
US11311200B1 (en) | 2014-08-27 | 2022-04-26 | Lightlab Imaging, Inc. | Systems and methods to measure physiological flow in coronary arteries |
US11350832B2 (en) | 2014-08-27 | 2022-06-07 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Cardiac cycle-based diagnostic systems and methods |
US10499813B2 (en) | 2014-09-12 | 2019-12-10 | Lightlab Imaging, Inc. | Methods, systems and apparatus for temporal calibration of an intravascular imaging system |
CN105629518B (zh) * | 2014-10-27 | 2019-04-05 | 北京邮电大学 | 偏振稳定控制装置及方法 |
US10258240B1 (en) | 2014-11-24 | 2019-04-16 | Vascular Imaging Corporation | Optical fiber pressure sensor |
KR101685375B1 (ko) * | 2014-11-25 | 2016-12-13 | 한국과학기술원 | 편광 다중 방식의 파장 가변 광원 장치 및 이를 이용한 편광민감 광간섭단층촬영 이미징 시스템 |
CA2970658A1 (en) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Lightlab Imaging, Inc. | Systems and methods to detect and display endovascular features |
JP6497921B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2019-04-10 | 株式会社トーメーコーポレーション | 光断層画像装置用サンプルクロック発生装置、および光断層画像装置 |
US11278206B2 (en) | 2015-04-16 | 2022-03-22 | Gentuity, Llc | Micro-optic probes for neurology |
JP6584125B2 (ja) * | 2015-05-01 | 2019-10-02 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
US20160357007A1 (en) | 2015-05-05 | 2016-12-08 | Eric Swanson | Fixed distal optics endoscope employing multicore fiber |
CN104794740A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-22 | 南京微创医学科技有限公司 | 利用通用图像处理器处理oct信号的方法及系统 |
CN104825121B (zh) * | 2015-05-08 | 2017-04-26 | 南京微创医学科技股份有限公司 | 内窥式oct微探头、oct成像系统及使用方法 |
CN104825120A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-12 | 南京微创医学科技有限公司 | Oct内窥扫描成像系统中使用的光学时钟信号发生系统和方法 |
US10646198B2 (en) | 2015-05-17 | 2020-05-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Intravascular imaging and guide catheter detection methods and systems |
US10140712B2 (en) | 2015-05-17 | 2018-11-27 | Lightlab Imaging, Inc. | Detection of stent struts relative to side branches |
US10109058B2 (en) | 2015-05-17 | 2018-10-23 | Lightlab Imaging, Inc. | Intravascular imaging system interfaces and stent detection methods |
US9996921B2 (en) | 2015-05-17 | 2018-06-12 | LIGHTLAB IMAGING, lNC. | Detection of metal stent struts |
US10222956B2 (en) | 2015-05-17 | 2019-03-05 | Lightlab Imaging, Inc. | Intravascular imaging user interface systems and methods |
US10338795B2 (en) | 2015-07-25 | 2019-07-02 | Lightlab Imaging, Inc. | Intravascular data visualization and interface systems and methods |
EP3324829B1 (en) | 2015-07-25 | 2021-05-12 | Lightlab Imaging, Inc. | Guidewire detection systems, methods, and apparatuses |
US10631718B2 (en) | 2015-08-31 | 2020-04-28 | Gentuity, Llc | Imaging system includes imaging probe and delivery devices |
JP6632266B2 (ja) * | 2015-09-04 | 2020-01-22 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
CN105342558B (zh) * | 2015-09-30 | 2017-11-14 | 苏州大学 | 一种基于光学相干断层扫描成像中相位误差的校正方法 |
WO2017087821A2 (en) | 2015-11-18 | 2017-05-26 | Lightlab Imaging, Inc. | X-ray image feature detection and registration systems and methods |
CN108348170B (zh) | 2015-11-18 | 2021-04-02 | 光学实验室成像公司 | 与侧支有关的支架撑杆检测 |
EP3381014B1 (en) | 2015-11-23 | 2020-12-16 | Lightlab Imaging, Inc. | Detection of and validation of shadows in intravascular images |
CN105411530A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-23 | 天津求实飞博科技有限公司 | 新型光学相干层析装置 |
JP6679340B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2020-04-15 | キヤノン株式会社 | 光干渉断層計 |
DE102016205370B4 (de) * | 2016-03-31 | 2022-08-18 | Optomedical Technologies Gmbh | OCT-System |
ES2908571T3 (es) | 2016-04-14 | 2022-05-03 | Lightlab Imaging Inc | Identificación de ramas de un vaso sanguíneo |
US9839749B2 (en) * | 2016-04-27 | 2017-12-12 | Novartis Ag | Intraocular pressure sensing systems, devices, and methods |
ES2854729T3 (es) | 2016-05-16 | 2021-09-22 | Lightlab Imaging Inc | Método y sistema para la detección de endoprótesis autoexpansible, o stent, intravascular absorbible |
JP6779662B2 (ja) * | 2016-05-23 | 2020-11-04 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像装置の制御方法、及びプログラム |
US10969571B2 (en) | 2016-05-30 | 2021-04-06 | Eric Swanson | Few-mode fiber endoscope |
WO2018005623A1 (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | The Regents Of The University Of California | Fast two-photon imaging by diffracted swept-laser excitation |
US11206986B2 (en) * | 2016-08-15 | 2021-12-28 | New Jersey Institute Of Technology | Miniature quantitative optical coherence elastography using a fiber-optic probe with a fabry-perot cavity |
EP3520114A1 (en) | 2016-09-28 | 2019-08-07 | Lightlab Imaging, Inc. | Stent planning systems and methods using vessel representation |
US10608685B2 (en) * | 2016-10-28 | 2020-03-31 | Perspecta Labs Inc. | Photonics based interference mitigation |
FR3059438A1 (fr) * | 2016-11-30 | 2018-06-01 | Stmicroelectronics Sa | Generateur de signal d'horloge |
CN106650082B (zh) * | 2016-12-19 | 2020-02-07 | 北京联合大学 | 一种智能溯源电子秤评估系统 |
US10842589B2 (en) | 2017-03-21 | 2020-11-24 | Canon U.S.A., Inc. | Method for displaying an anatomical image of a coronary artery on a graphical user interface |
US11054243B2 (en) | 2017-04-26 | 2021-07-06 | The Texas A&M University System | Electronic device for automatic calibration of swept-source optical coherence tomography systems |
CN107222171A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-29 | 四川莱源科技有限公司 | 一种用于两路扫频信号高速输出双路扫频源 |
CN108042125B (zh) * | 2017-05-27 | 2023-04-21 | 天津恒宇医疗科技有限公司 | 一种高速内窥光学相干血流成像系统 |
JP6923371B2 (ja) | 2017-06-23 | 2021-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用電極触媒 |
WO2019014767A1 (en) | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Perimeter Medical Imaging, Inc. | SAMPLE CONTAINER FOR STABILIZING AND ALIGNING EXCISED ORGANIC TISSUE SAMPLES FOR EX VIVO ANALYSIS |
US20190069849A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Compressed sensing enabled swept source optical coherence tomography apparatus, computer-accessible medium, system and method for use thereof |
CN107706737B (zh) * | 2017-09-18 | 2019-06-14 | 华东师范大学 | 一种用于半导体激光器的频率精密可调式脉冲发生电路 |
US10621748B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-04-14 | Canon U.S.A., Inc. | Detecting and displaying stent expansion |
US11571129B2 (en) | 2017-10-03 | 2023-02-07 | Canon U.S.A., Inc. | Detecting and displaying stent expansion |
ES2904844T3 (es) * | 2017-11-02 | 2022-04-06 | Alcon Inc | Muestreo de doble flanco con reloj K para evitar solapamientos espectrales en tomografías de coherencia óptica |
EP3700406A4 (en) | 2017-11-28 | 2021-12-29 | Gentuity LLC | Imaging system |
CN108174122A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-06-15 | 武汉华之洋科技有限公司 | 一种基于光纤传感的多路图像采集装置及方法 |
CN107991267B (zh) * | 2017-11-29 | 2020-03-17 | 珠海任驰光电科技有限公司 | 波长捷变的可调谐半导体激光吸收光谱气体检测装置及方法 |
CN107894325B (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-23 | 浙江嘉莱光子技术有限公司 | 一种激光器直接调制带宽及调制幅度测量方法 |
EP3811333A1 (en) | 2018-05-29 | 2021-04-28 | Lightlab Imaging, Inc. | Stent expansion display, systems, and methods |
US11382516B2 (en) | 2018-06-08 | 2022-07-12 | Canon U.S.A., Inc. | Apparatuses, methods, and storage mediums for lumen and artifacts detection in one or more images, such as in optical coherence tomography images |
KR102506833B1 (ko) * | 2018-07-30 | 2023-03-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 램프 신호 발생 장치 및 그를 이용한 씨모스 이미지 센서 |
CN110068828B (zh) * | 2018-08-07 | 2023-10-17 | 天津大学 | 基于激光调频连续波远距离测距的装置及色散补偿方法 |
JP7284652B2 (ja) | 2018-08-23 | 2023-05-31 | 株式会社ミツトヨ | 測定装置および測定方法 |
CN111934178B (zh) * | 2018-08-24 | 2022-10-25 | 苏州曼德特光电技术有限公司 | 中红外飞秒光纤激光光源系统 |
CN109149341A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-04 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 被动谐波锁模光纤激光器 |
CN109506788A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-22 | 中国科学院半导体研究所 | 基于傅里叶锁模激光器的光波长测量系统 |
CN109510055A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-22 | 徐州诺派激光技术有限公司 | 光纤结构的脉冲源及其工作方法 |
CN109905309A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-18 | 广州市高科通信技术股份有限公司 | 一种保持环网各节点状态一致的方法和网络节点 |
CN110148875B (zh) * | 2019-05-06 | 2020-06-09 | 北京图湃影像科技有限公司 | 傅里叶域锁模光纤激光器及其抖动消除方法 |
CN111466875B (zh) * | 2020-03-12 | 2021-08-24 | 西安电子科技大学 | 一种旋转式扩散光学成像系统 |
CN111528799B (zh) * | 2020-04-28 | 2021-08-24 | 中山大学 | 一种提高扫频光源光学相干层析成像系统动态范围的方法 |
US11681093B2 (en) | 2020-05-04 | 2023-06-20 | Eric Swanson | Multicore fiber with distal motor |
US11802759B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-10-31 | Eric Swanson | Integrated photonic chip with coherent receiver and variable optical delay for imaging, sensing, and ranging applications |
KR20210150225A (ko) * | 2020-06-03 | 2021-12-10 | 삼성전자주식회사 | 파장 가변 레이저 광원 및 이를 포함하는 광 조향 장치 |
CN111780681B (zh) * | 2020-06-19 | 2021-07-16 | 厦门大学 | 一种矢量非线性光学空间滤波器 |
CN112704470B (zh) * | 2020-12-22 | 2022-03-15 | 电子科技大学 | 分光谱频域相干断层成像系统 |
US11943571B2 (en) | 2021-03-28 | 2024-03-26 | Newphotonics Ltd. | Optical switch with all-optical memory buffer |
CN113686441A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 南方科技大学 | 一种基于傅里叶域锁模的相干光谱分析装置及分析方法 |
WO2024075266A1 (ja) * | 2022-10-07 | 2024-04-11 | 三菱電機株式会社 | 光測定装置 |
CN116299325B (zh) * | 2023-01-12 | 2024-01-26 | 杭州温米芯光科技发展有限公司 | 光电锁相环 |
CN116499445B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-12 | 成都市晶蓉微电子有限公司 | 一种mems陀螺数字输出单片集成系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005208578A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Canon Inc | マイクロ揺動体、光偏向器、画像形成装置 |
US20060187537A1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-24 | Robert Huber | Mode locking methods and apparatus |
JP2015099884A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 日東電工株式会社 | Cigs太陽電池の製造方法 |
Family Cites Families (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US550993A (en) * | 1895-12-10 | Bean-picker | ||
JPS6014526B2 (ja) * | 1980-05-10 | 1985-04-13 | アルプス電気株式会社 | Pll発振回路 |
US4712060A (en) * | 1986-08-29 | 1987-12-08 | Board Of Regents The University Of Texas System | Sampling average phase meter |
US4779975A (en) * | 1987-06-25 | 1988-10-25 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Interferometric sensor using time domain measurements |
US6501551B1 (en) * | 1991-04-29 | 2002-12-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Fiber optic imaging endoscope interferometer with at least one faraday rotator |
US6111645A (en) * | 1991-04-29 | 2000-08-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Grating based phase control optical delay line |
US5748598A (en) * | 1995-12-22 | 1998-05-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and methods for reading multilayer storage media using short coherence length sources |
US6485413B1 (en) * | 1991-04-29 | 2002-11-26 | The General Hospital Corporation | Methods and apparatus for forward-directed optical scanning instruments |
US5465147A (en) * | 1991-04-29 | 1995-11-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for acquiring images using a ccd detector array and no transverse scanner |
EP0581871B2 (en) * | 1991-04-29 | 2009-08-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus for optical imaging and measurement |
US6564087B1 (en) * | 1991-04-29 | 2003-05-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Fiber optic needle probes for optical coherence tomography imaging |
US5956355A (en) | 1991-04-29 | 1999-09-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for performing optical measurements using a rapidly frequency-tuned laser |
US6134003A (en) * | 1991-04-29 | 2000-10-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for performing optical measurements using a fiber optic imaging guidewire, catheter or endoscope |
US5208817A (en) * | 1992-04-10 | 1993-05-04 | At&T Bell Laboratories | Modulator-based lightwave transmitter |
US5509093A (en) * | 1993-10-13 | 1996-04-16 | Micron Optics, Inc. | Temperature compensated fiber fabry-perot filters |
JPH0882554A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長監視装置 |
WO1997001167A1 (en) * | 1995-06-21 | 1997-01-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method for accessing data on multilayered optical media |
US5930678A (en) * | 1996-05-13 | 1999-07-27 | Lucent Technologies Inc | Intermodulation distortion reduction method and apparatus |
GB9618764D0 (en) * | 1996-09-09 | 1996-10-23 | Univ Southampton | Wavelength-swept fiber laser with frequency shifted feedback |
WO1998055830A1 (en) | 1997-06-02 | 1998-12-10 | Izatt Joseph A | Doppler flow imaging using optical coherence tomography |
JPH1198865A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-04-09 | Minolta Co Ltd | 電気機械変換素子を利用した駆動装置 |
JPH11101609A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Yokogawa Electric Corp | レーザ測長装置 |
KR100269040B1 (ko) * | 1998-04-28 | 2000-10-16 | 서원석 | 파장이동 레이저 광원 및 파장이동 레이저 광 생성방법 |
US6449047B1 (en) * | 1998-11-13 | 2002-09-10 | Micron Optics, Inc. | Calibrated swept-wavelength laser and interrogator system for testing wavelength-division multiplexing system |
US6191862B1 (en) * | 1999-01-20 | 2001-02-20 | Lightlab Imaging, Llc | Methods and apparatus for high speed longitudinal scanning in imaging systems |
US6615072B1 (en) * | 1999-02-04 | 2003-09-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical imaging device |
US6445939B1 (en) * | 1999-08-09 | 2002-09-03 | Lightlab Imaging, Llc | Ultra-small optical probes, imaging optics, and methods for using same |
US6626589B1 (en) * | 1999-12-29 | 2003-09-30 | Nortel Networks Limited | Optical packet switching |
US6538748B1 (en) * | 2000-04-14 | 2003-03-25 | Agilent Technologies, Inc | Tunable Fabry-Perot filters and lasers utilizing feedback to reduce frequency noise |
JP2002009594A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-11 | Ando Electric Co Ltd | 遅延時間安定化回路 |
US7120323B2 (en) * | 2000-08-02 | 2006-10-10 | Kvh Industries, Inc. | Reduction of linear birefringence in circular-cored single-mode fiber |
US6768756B2 (en) * | 2001-03-12 | 2004-07-27 | Axsun Technologies, Inc. | MEMS membrane with integral mirror/lens |
US6570659B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-05-27 | Lightlab Imaging, Llc | Broadband light source system and method and light source combiner |
US6552796B2 (en) * | 2001-04-06 | 2003-04-22 | Lightlab Imaging, Llc | Apparatus and method for selective data collection and signal to noise ratio enhancement using optical coherence tomography |
US6486961B1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-26 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for measuring group delay based on zero-crossings |
US6879851B2 (en) * | 2001-06-07 | 2005-04-12 | Lightlab Imaging, Llc | Fiber optic endoscopic gastrointestinal probe |
US6891984B2 (en) * | 2002-07-25 | 2005-05-10 | Lightlab Imaging, Llc | Scanning miniature optical probes with optical distortion correction and rotational control |
US7877019B2 (en) * | 2002-10-16 | 2011-01-25 | Tyco Electronics Subsea Communications Llc | Optical receiver including a system and method of controlling gain of an optical amplifier |
US7241286B2 (en) * | 2003-04-25 | 2007-07-10 | Lightlab Imaging, Llc | Flush catheter with flow directing sheath |
EP3009815B1 (en) * | 2003-10-27 | 2022-09-07 | The General Hospital Corporation | Method and apparatus for performing optical imaging using frequency-domain interferometry |
CN1268289C (zh) * | 2003-11-03 | 2006-08-09 | 四川大学 | 光学相干断层成像系统中纵向扫描方法及其装置 |
US20050238067A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-10-27 | Choi Youngmin A | Simple fiber optic cavity |
JP4780678B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-09-28 | ライトラボ・イメージング・インコーポレーテッド | 体液遮断装置 |
US7336366B2 (en) * | 2005-01-20 | 2008-02-26 | Duke University | Methods and systems for reducing complex conjugate ambiguity in interferometric data |
US7843976B2 (en) * | 2005-01-24 | 2010-11-30 | Thorlabs, Inc. | Compact multimode laser with rapid wavelength scanning |
US7848791B2 (en) * | 2005-02-10 | 2010-12-07 | Lightlab Imaging, Inc. | Optical coherence tomography apparatus and methods |
US7415049B2 (en) * | 2005-03-28 | 2008-08-19 | Axsun Technologies, Inc. | Laser with tilted multi spatial mode resonator tuning element |
WO2006130802A2 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | The General Hospital Corporation | Apparatus, method and system for performing phase-resolved optical frequency domain imaging |
US7935060B2 (en) * | 2006-11-08 | 2011-05-03 | Lightlab Imaging, Inc. | Opto-acoustic imaging devices and methods |
ES2847098T3 (es) | 2007-01-10 | 2021-07-30 | Lightlab Imaging Inc | Métodos y aparato para tomografía de coherencia óptica de fuente de barrido |
-
2008
- 2008-01-10 ES ES15156028T patent/ES2847098T3/es active Active
- 2008-01-10 CN CN2008800019509A patent/CN101600388B/zh active Active
- 2008-01-10 EP EP08705540.6A patent/EP2106240B1/en active Active
- 2008-01-10 CN CN201210459064.9A patent/CN102973243B/zh active Active
- 2008-01-10 EP EP15156028.1A patent/EP2897239B1/en active Active
- 2008-01-10 WO PCT/US2008/000341 patent/WO2008086017A1/en active Application Filing
- 2008-01-10 EP EP20200129.3A patent/EP3785615A1/en active Pending
- 2008-01-10 JP JP2009545595A patent/JP5269809B2/ja active Active
- 2008-01-10 ES ES08705540.6T patent/ES2534572T3/es active Active
- 2008-01-10 CN CN201510714070.8A patent/CN105581776B/zh active Active
- 2008-01-10 US US12/008,403 patent/US7916387B2/en active Active
-
2010
- 2010-12-30 US US12/981,697 patent/US8902941B2/en active Active
-
2011
- 2011-02-18 US US13/030,886 patent/US8325419B2/en active Active
-
2013
- 2013-05-08 JP JP2013098417A patent/JP5750138B2/ja active Active
-
2014
- 2014-11-07 US US14/535,489 patent/US9702687B2/en active Active
-
2015
- 2015-05-15 JP JP2015099884A patent/JP6130434B2/ja active Active
-
2017
- 2017-04-13 JP JP2017079496A patent/JP2017122740A/ja active Pending
- 2017-07-07 US US15/644,668 patent/US20180003482A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005208578A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Canon Inc | マイクロ揺動体、光偏向器、画像形成装置 |
US20060187537A1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-24 | Robert Huber | Mode locking methods and apparatus |
JP2015099884A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 日東電工株式会社 | Cigs太陽電池の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8325419B2 (en) | 2012-12-04 |
WO2008086017A1 (en) | 2008-07-17 |
US20110216325A1 (en) | 2011-09-08 |
US20110101207A1 (en) | 2011-05-05 |
CN102973243A (zh) | 2013-03-20 |
ES2847098T3 (es) | 2021-07-30 |
US7916387B2 (en) | 2011-03-29 |
CN102973243B (zh) | 2015-11-25 |
EP2897239B1 (en) | 2020-11-18 |
US20080165366A1 (en) | 2008-07-10 |
US20150192405A1 (en) | 2015-07-09 |
EP2106240B1 (en) | 2015-04-01 |
JP6130434B2 (ja) | 2017-05-17 |
EP2897239A1 (en) | 2015-07-22 |
US9702687B2 (en) | 2017-07-11 |
US8902941B2 (en) | 2014-12-02 |
CN101600388B (zh) | 2013-01-02 |
EP3785615A1 (en) | 2021-03-03 |
JP2010515919A (ja) | 2010-05-13 |
US20180003482A1 (en) | 2018-01-04 |
JP2015143721A (ja) | 2015-08-06 |
ES2534572T3 (es) | 2015-04-24 |
CN101600388A (zh) | 2009-12-09 |
JP2013190438A (ja) | 2013-09-26 |
JP5750138B2 (ja) | 2015-07-15 |
CN105581776A (zh) | 2016-05-18 |
EP2106240A1 (en) | 2009-10-07 |
JP5269809B2 (ja) | 2013-08-21 |
CN105581776B (zh) | 2018-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6130434B2 (ja) | 波長可変光源を利用した光干渉断層撮影法の方法及び装置 | |
US9243885B2 (en) | Multi-speed OCT swept source with optimized k-clock | |
US8582109B1 (en) | Swept mode-hopping laser system, methods, and devices for frequency-domain optical coherence tomography | |
JP2010515919A5 (ja) | ||
JP6298471B2 (ja) | 位相感知の干渉信号サンプリングを用いるoctシステム | |
WO2017048832A1 (en) | Apparatus and methods for one or more wavelength swept lasers and the detection of signals thereof | |
WO2009009801A1 (en) | Apparatus and methods for uniform frequency sample clocking | |
JP6280924B2 (ja) | 柔軟なデータ取得のための同調可能クロックシステムを用いるoctシステム | |
US20200284572A1 (en) | Method for improving phase stability of phase unstable optical coherence tomography | |
JP2010175271A (ja) | 光断層画像表示システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20180313 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180316 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20181106 |