RU2100787C1 - Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь - Google Patents

Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь Download PDF

Info

Publication number
RU2100787C1
RU2100787C1 RU95102921/25A RU95102921A RU2100787C1 RU 2100787 C1 RU2100787 C1 RU 2100787C1 RU 95102921/25 A RU95102921/25 A RU 95102921/25A RU 95102921 A RU95102921 A RU 95102921A RU 2100787 C1 RU2100787 C1 RU 2100787C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interferometer
fiber
optical
optical fiber
piezoelectric transducer
Prior art date
Application number
RU95102921/25A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95102921A (ru
Inventor
В.М. Геликонов
Г.В. Геликонов
Н.Д. Гладкова
В.И. Леонов
Ф.И. Фельдштейн
А.М. Сергеев
Original Assignee
Геликонов Валентин Михайлович
Геликонов Григорий Валентинович
Гладкова Наталья Дорофеевна
Леонов Владимир Иннокентевич
Фельдштейн Феликс Исаакович
Сергеев Александр Михайлович
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геликонов Валентин Михайлович, Геликонов Григорий Валентинович, Гладкова Наталья Дорофеевна, Леонов Владимир Иннокентевич, Фельдштейн Феликс Исаакович, Сергеев Александр Михайлович filed Critical Геликонов Валентин Михайлович
Priority to RU95102921/25A priority Critical patent/RU2100787C1/ru
Priority to EP96906116A priority patent/EP0831312B1/en
Priority to DE69616049T priority patent/DE69616049T2/de
Priority to PCT/RU1996/000045 priority patent/WO1996027121A1/ru
Publication of RU95102921A publication Critical patent/RU95102921A/ru
Priority to US08/816,965 priority patent/US5835642A/en
Priority to US08/943,739 priority patent/US5867268A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2100787C1 publication Critical patent/RU2100787C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0128—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
    • G02F1/0131—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence
    • G02F1/0134—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence in optical waveguides
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure
    • G02F1/2252—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure in optical fibres
    • 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
    • G01B2290/35—Mechanical variable delay line

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технической физике, в частности к классу устройств для исследования внутренней структуры объектов, и может быть использовано в медицине для диагностики состояния отдельных органов и систем человека, в частности, для оптической когерентной томографии, и в технической диагностике, например, для контроля технологических процессов. Сущность изобретения: в оптоволоконном интерферометре оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменять оптическую длину плеча интерферометра, а следовательно, и разность оптических длин плеч по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки и содержит пьезокерамическую пластину, на противоположных поверхностях которой размещены электроды и оптическое волокно. Целесообразно выполнять пластину в форме диска, а волокно укладывать в форме спирали, что обеспечивает возможность изменения длины оптического волокна в широких пределах при безынерционности и малых габаритах преобразователя. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к технической физике, в частности к классу устройств, используемых при исследовании внутренней структуры объектов, и может быть использован в медицинской диагностике состояния отдельных органов и систем человека и в технической диагностике, например, для контроля технологических процессов.
Оптоволоконные интерферометры применяются также в устройствах для исследования рассеивающих сред, в частности для оптической когерентной томографии биологических тканей (J.A.Izatt, J.G.Fujimoto et al. Optical coherence microscopy in scattering media. -OPTICS LETTERS/Vol. 19, N.8/April 15, 1994, p. 590-592, а также X.Clivaz et al. High resolution reflectometry in biological tissues. -OPTICS LETTERS/Vol. 17, N.1/January 1, 1992). В указанных работах описан оптоволоконный интерферометр Майкельсона, традиционно содержащий светорасщепитель, измерительное плечо, снабженное на конце оптическим зондом, и опорное плечо, включающее оптоволоконный пьезоэлектрический модулятор фазы и референтное зеркало, установленное на конце опорного плеча и соединенное со сканирующим элементом. Оптическая длина опорного плеча может изменяться в весьма широких пределах (не менее нескольких десятков рабочих длин волн интерферометра) за счет механического пошагового изменения положения референтного зеркала. Включение пьезоэлектрического модулятора фазы в плечо интерферометра позволяет при использовании интерферометра в устройстве для оптической когерентной томографии реализовать синхронный прием информационного сигнала и обеспечить тем самым достаточно высокую чувствительность измерений, а перемещение референтного зеркала позволяет осуществить сканирование исследуемого биологического объекта по глубине.
Известен оптоволоконный интерферометр (патент ЕПВ N 0 362 474 B 1, 17.03.93, Patentblatt 93/11), содержащий два светорасщепителя, измерительное и опорное плечи, а также оптоволоконную линию задержки, выполненную в виде петли оптического волокна, при этом измерительное плечо содержит модулятор фазы. Однако оптическая длина опорного плеча данного интерферометра фиксирована, что не позволяет использовать его в устройствах для оптической когерентной томографии.
Известен также оптоволоконный интерферометр для оптической когерентной томографии, выполненный в виде интерферометра Маха-Цендера (J.A.Izatt, J.G. Fujimoto et al. Micron-resolution Biomedical Imaging with optical coherence tomography. Optics Photonic News, October 1993, Vol. 1, p. 14-19), включающий измерительное и опорное плечи и два светорасщепителя. Данная реализация используется при измерении рассеянного излучения в плоскости, параллельной поверхности исследуемого образца, без сканирования по глубине, поэтому сканирующий элемент и референтное зеркало не используются. Для модуляции интерференционного сигнала в опорное плечо включен оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь.
Известен оптоволоконный интерферометр, выполненный в виде интерферометра Майкельсона и содержащий светорасщепитель, измерительное и опорное плечо, каждое из которых включает оптоволоконный пьезоэлектрический модулятор. Измерительное плечо снабжено на конце измерительным зондом, а на конце опорного плеча установлено референтное зеркало, соединенное со сканирующим элементом (X. J.Wang et al, Characterization of human scalp hairs by optical low coherence reflectometry. -OPTICS LETTERS/Vol. 20, N. 5, 1995, pp. 524-526). Сигналы модулируются в обоих плечах интерферометра, при этом относительный сдвиг фазы обеспечивается обоими оптоволоконными пьезоэлектрическими преобразователями. Оптическая длина измерительного плеча изменяется на величину не менее нескольких десятков рабочих длин волн интерферометра путем перемещения референтного зеркала.
Недостатком вышеописанных оптоволоконных интерферометров является то, что применяемое для сканирования по глубине исследуемого объекта механическое пошаговое перемещение референтного зеркала не позволяет исследовать среды, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда меньше, чем время, требующееся для измерений, по которым может быть достоверно восстановлен исследуемый профиль. Ясно, что при этом затруднены исследования тканей in vivo, поскольку их приходится жестко фиксировать, а для некоторых видов тканей, например, для тканей глаза человека, это невозможно.
В статье J.F.Izatt, J.G.Fujimoto et al. описан волоконный интерферометр, применяемый для оптической когерентной томографии, выполненной в виде интерферометра Макельсона и содержащий светорасщепитель, измерительное плечо, снабженное на конце измерительным зондом, и опорное плечо, на конце которого с возможностью перемещения с постоянной скоростью установлено референтное зеркало, соединенное со сканирующим элементом. Это позволяет осуществить сканирование по глубине, сокращает время измерений по сравнению с пошаговым перемещением референтного зеркала и исключает необходимость применения пьезоэлектрического модулятора, так как при приеме информативного сигнала используется доплеровский сдвиг частоты сигнала в опорном плече, обусловленный перемещением с постоянной скоростью референтного зеркала.
Известен также оптоволоконный интерферометр, входящий в состав устройства для оптической когерентной томографии (In vivo optical coherence tomography of human skin microstructure. A.Sergeev et al, Proc. SPIE, v. 2328, 1994, p. 144). Интерферометр содержит светорасщепитель и измерительное и опорное плечо, при этом измерительное плечо снабжено на конце оптическим зондом, а в опорном плече интерферометра установлен элемент для изменения оптической длины этого плеча. Этот элемент может быть выполнен как в виде оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя, так и в виде установленного на конце опорного плеча референтного зеркала, выполненного с возможностью перемещения с заданной скоростью вдоль оптической оси интерферометра и соединенного со сканирующим элементом.
Ближайшим аналогом разработанного интерферометра является оптоволоконный интерферометр, известный по патенту США N 5321501, опублик. 14.01.94. Интерферометр содержит светорасщепитель, оптически связанный с измерительным и опорным плечами, каждое из которых включает волоконную часть. Одно из плеч интерферометра содержит сканирующий элемент, выполненный с возможностью изменения оптической длины этого плеча по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. В одном из вариантов интерферометра сканирующий элемент выполнен в виде устройства, обеспечивающего механическое перемещение референтного зеркала, в другом варианте сканирующий элемент выполнен в виде устройства, обеспечивающего соответствующее механическое перемещение исследуемого объекта. Одно из плеч интерферометра включает оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде управляемой оптоволоконной линии задержки. Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь обеспечивает изменение оптической длины плеча интерферометра, в котором он установлен, в пределах от долей до единиц рабочей длины волны интерферометра и обеспечивает дополнительную фазовую модуляцию оптического сигнала, которая используется либо для обеспечения синхронного приема, либо для повышения чувствительности при доплеровском приеме. Измерительное плечо снабжено оптическим зондом.
Недостатком этого интерферометра, также как и интерферометров по ст. J. A.Izatt, J.G.Fujimoto et al. по ст. A.Sergeev et al. является то, при использовании интерферометра в составе устройства для оптической когерентной томографии при исследовании внутренней структуры объектов механическое перемещение зеркала с постоянной скоростью существенно повышает требования к точности механического сканирования. Кроме того, при исследованиях тканей in vivo инерционность механической системы сканирования накладывает те же ограничения, что и пошаговое перемещение опорного зеркала, вследствие чего не удается исследовать объекты, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда меньше, чем время, требующееся для измерений, по которым может быть достоверно восстановлен исследуемый профиль. Изменение оптической длины волоконной части опорного плеча с помощью оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя позволяет сканировать достаточно быстро, но на меньшую глубину.
Известен оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, который содержит цилиндр, выполненный из пластического материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами, в объеме которого размещено оптическое волокно в форме катушки, ось которой совпадает с продольной осью цилиндра. Преобразователь снабжен электродами, размещенными на противоположных основаниях цилиндра (заявка ЕПВ N 0 356 056 A1, опублик. 28.02.90).
Однако поскольку увеличение диаметра катушки прямо пропорционально отношению поперечного размера цилиндра к продольному, которое в данном случае невелико, длина оптического волокна в нем может изменяться лишь на небольшую величину (порядка единиц рабочих длин волн), кроме того, относительно большая масса цилиндра обусловливает его инерционность. Это не позволяет использовать этот оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь в оптоволоконных интерферометрах для обеспечения как необходимой глубины сканирования, так и скорости измерений.
Ближайшим аналогом разработанного оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя является оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, известный по заявке ЕПВ N 0 460 635 A 2, опублик. 11.12.91. Он содержит пьезокерамическую пластину, на первой и второй противоположных поверхностях которой размещены электроды, и оптическое волокно, часть которого прикреплена к одной из поверхностей пьезокерамической пластины с возможностью изменения его длины. Такая конструкция существенно менее инерционна и обеспечивает большее удельное удлинение оптического волокна чем описанная выше за счет выполнения пьезоэлектрической части в виде тонкой пластины. При этом большое абсолютное удлинение оптического волокна достигается путем последовательного соединения большого числа пьезоэлектрических элементов.
Однако этот оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, будучи выполненным на одной пластине, не обеспечивает достаточного абсолютного удлинения оптического волокна плеча интерферометра, входящего в состав устройства для оптической когерентной томографии биологических тканей in vivo, а при использовании последовательного соединения большого числа пьезоэлектрических элементов возрастают габариты преобразователя и существенно усложняется система управления.
Таким образом задача изобретения создание оптоволоконного интерферометра, позволяющего при его использовании в составе устройства для оптической когерентной томографии исследовать на достаточную глубину среды, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда мало, например, как при исследовании тканей in vivo.
Другой задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя, пригодного для использования в оптоволоконном интерферометре для обеспечения необходимой глубины сканирования сред, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда мало, например, как при исследовании тканей in vivo.
Сущность разработанного оптоволоконного интерферометра заключается в том, что он так же, как и ближайший аналог, содержит светорасщепитель, оптически связанный с измерительным и опорным плечами, каждое из которых включает волоконную часть. Одно из плеч интерферометра, например, опорное, содержит сканирующий элемент, выполненный с возможностью изменения оптической длины этого плеча по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра, а также первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде управляемой оптоволоконной линии задержки. Измерительное плечо снабжено оптическим зондом.
Новым в разработанном интерферометре является то, что первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполняет функцию упомянутого сканирующего элемента.
В частном случае первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь включает пьезоэлектрическую пластину, на первой и второй противоположных поверхностях которой размещены электроды, а волоконная часть соответствующего плеча интерферометра прикреплена по меньшей мере к одной поверхности пьезокерамической пластины с возможностью изменения длины этого плеча.
В конкретной реализации этого частного случая длина волоконной части соответствующего плеча интерферометра превышает диаметр пьезокерамической пластины.
В другой конкретной реализации волоконная часть соответствующего плеча интерферометра уложена спиралью.
В другой конкретной реализации волоконная часть соответствующего плеча интерферометра прикреплена к соответствующей поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
В другом частном случае пьезокерамическая пластина имеет форму диска.
В другом частном случае измерительное и опорное плечи интерферометра выполнены с возможностью противофазового изменения их оптических длин, при этом другое плечо интерферометра, например, измерительное, дополнительно включает второй оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь.
В другом частном случае второй оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен аналогично первому оптоволоконному пьезоэлектрическому преобразователю.
В конкретной реализации оптоволоконный интерферометр выполнен на анизотропном волокне.
Сущность разработанного оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя заключается в том, что он так же, как и ближайший аналог, содержит пьезокерамическую пластину, на первой и второй противоположных поверхностях которой размещены электроды, и оптическое волокно, первая часть которого прикреплена к первой поверхности пьезокерамической пластины с возможностью изменения его длины.
Новым в разработанном оптоволоконном пьезоэлектрическом преобразователе является то, что он выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки, при этом длина первой части оптического волокна превышает диаметр пьезокерамической пластины.
В частном случае первая часть оптического волокна на первой поверхности пьезокерамической пластины уложена спиралью.
В другом частном случае первая часть оптического волокна прикреплена к первой поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
В другом частном случае к второй поверхности пьезокерамической пластины прикреплена вторая часть оптического волокна.
В другом частном случае длина второй части оптического волокна превышает диаметр пьезокерамической пластины.
В конкретной реализации вторая часть оптического волокна уложена спиралью.
В другой конкретной реализации вторая часть оптического волокна прикреплена к второй поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
В другой конкретной реализации пьезокерамическая пластина имеет форму диска.
В частном случае волоконные части оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя выполнены на анизотропном волокне.
В разработанном оптоволоконном интерферометре оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменения оптической длины плеча интерферометра по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра и выполняет функцию сканирующего элемента. Это достигается тем, что волоконная часть плеча интерферометра размещена по меньшей мере на одной из противоположных поверхностей пьезокерамической пластины пьезоэлектрического преобразователя и прикреплена к ней. Это обеспечивает необходимый технический результат возможность практически безинерционного высокоскоростного изменения оптической длины плеча интерферометра, а следовательно, и разности оптических длин плеч по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. Укладка оптического волокна спиралью позволяет уменьшить габариты интерферометра, а прикрепление оптического волокна по всей длине обеспечивает максимальное изменение длины волокна и, кроме того, сводит к минимуму влияние неоднородностей, вносимых в параметры волокна, особенно нежелательные при применении анизотропного волокна. Все это позволяет использовать разработанный оптоволоконный интерферометр для когерентной оптической томографии, в частности для исследования сред, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда весьма мало (порядка секунды). Выполнение измерительного и опорного плеч интерферометра с возможностью противофазного изменения их оптических длин усиливает указанный технический результат. Выполнение же второго оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя аналогично первому позволяет вдвое увеличить пределы сканирования по глубине исследуемого объекта. Выполнение оптоволоконного интерферометра на анизотропном волокне исключает необходимость контроля поляризации в процессе проведения измерений с помощью разработанного оптоволоконного интерферометра.
Разработанный оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки. При этом реализовано превышение длиной оптического диаметра пластины, а также прикрепление оптического волокна к двум поверхностям пластины, выполнение пластины в форме диска, а волоконной части в форме спирали, и прикрепление оптического волокна к поверхности пластины по всей его длине. Это обеспечивает необходимый технический результат возможность изменения длины оптического волокна в широких пределах при безынерционности и малых габаритах преобразователя. Это позволяет использовать его в оптоволоконном интерферометре, в частности для когерентной оптической томографии, для обеспечения необходимой глубины сканирования сред, для которых характерное время измерения характеристик или положения относительно оптического зонда мало, например, как при исследовании тканей in vivo.
На фиг. 1 и 2 приведены структурные схемы разработанного оптоволоконного одномодового интерферометра в соответствии с пп. 1, 8 формулы изобретения; на фиг. 3 5 показаны конкретные реализации разработанного оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя (на фиг. 3 вид сверху и поперечное сечение преобразователя по п. 10; на фиг. 4 вид сверху преобразователя по п. 11; на фиг. 5 вид сверху и поперечное сечение одной из конкретных реализаций преобразователя по п. 17).
Оптоволоконный интерферометр (фиг. 1) выполнен в виде интерферометра Майкельсона и содержит оптически связанные светорасщепитель 1 и измерительное и опорное плечи 2, 3 соответственно, включающие волоконные части 4, 5 соответственно. Измерительное плечо 2 снабжено на конце оптическим зондом 6, а опорное плечо 3 включает оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь 7. Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь 7 выполняет функцию сканирующего элемента интерферометра и выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменения оптической длины плеча 3 по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. Опорное плечо 3 включает на конце неподвижное референтное зеркало 8. Интерферометр содержит также источник управляющего напряжения, подключенный к оптоволоконному пьезоэлектрическому преобразователю 7 (не показан).
Оптоволоконный интерферометр (фиг. 2) также выполнен в виде интерферометра Майкельсона и содержит оптически связанные светорасщепитель 1 и измерительное и опорное плечи 2, 3 соответственно, включающие волоконные части 4, 5 соответственно. Измерительное плечо 2 снабжено на конце оптическим зондом 6, а опорное плечо 3 включает неподвижное референтное зеркало 8. Измерительное и опорное плечи 2, 3 включают соответственно оптоволоконные пьезоэлектрические преобразователи 9, 7. При этом оптоволоконные пьезоэлектрические преобразователи 9, 7 выполняют функцию сканирующего элемента и выполнены каждый в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменения оптической длины соответствующего плеча по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. Интерферометр содержит также источник управляющего напряжения, к которому оптоволоконные пьезоэлектрические преобразователи 7, 9 подключены в противофазе (не показано).
Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь (фиг. 3) содержит пьезокерамическую пластину 10, на противоположных поверхностях 11, 12 которой размещены электроды 13. Преобразователь содержит также оптическое волокно 14, первая часть 15 которого прикреплена к первой поверхности 11 пьезокерамической пластины 10 с возможностью изменения его длины. Длина первой части 15 оптического волокна 14 превышает диаметр пьезокерамической пластины 10.
В оптоволоконном пьезоэлектрическом преобразователе (фиг. 4) первая часть 15 оптического волокна 14 уложена спиралью.
В оптоволоконном пьезоэлектрическом преобразователе (фиг. 5) оптическое волокно 14 прикреплено к первой поверхности 11 и к второй поверхности 12 пьезокерамической пластины 10. Длина первой и второй частей 15, 16 соответственно оптического волокна 14 превышает диаметр пьезокерамической пластины 10. При этом первая и вторая части 15, 16 соответственно оптического волокна 14 уложены спирально. В оптоволоконном пьезоэлектрическом преобразователе по фиг. 5 пьезокерамическая пластина 10 имеет форму диска.
В конкретной реализации первая часть 15 оптического волокна 14 прикреплена к первой поверхности 11 пьезокерамической пластины 10 по всей своей длине (не показано).
В другой конкретной реализации вторая часть 16 оптического волокна 14 прикреплена к второй поверхности 12 пьезокерамической пластины 10 по всей своей длине (не показано).
В качестве оптического волокна 14, а также для волоконных частей 4, 5 соответственно, плеч 2, 3 разработанного оптоволоконного интерферометра может использоваться оптическое волокно типа PANDA.
Пьезоэлектрическая пластина 10 может быть выполнена из пьезоэлектрика, характеризующегося высоким поперечным обратным пьезоэффектом, например, типа ЦТБС-1.
При этом отношение диаметра пластины 10 к ее толщине определяется из условия обеспечения необходимого увеличения длины первой и/или второй частей 15, 16 оптического волокна 14 с учетом конкретной конфигурации первой и/или второй частей 15, 16 оптического волокна 14.
Электроды 12, 13 выполняются из металла, например, серебра.
Оптический зонд 6 представляет собой линзовую систему, предназначен для фокусировки излучения на исследуемом объекте и обратного ввода рассеянного излучения в измерительное плечо 2 и должен быть оптически связан с волоконной частью 4 измерительного плеча 2.
Разработанный оптоволоконный интерферометр (фиг. 1) работает следующим образом.
Входное излучение (источником которого может быть, например, низкокогерентный источник оптического излучения, в частности суперлюминесцентный источник ИК-диапазона частот с длительностью когерентности ≅ 30 фс) поступает на светорасщепитель 1. Светорасщепитель 1 осуществляет ввод излучения в плечи 2, 3 интерферометра. Излучение по волоконной части 4 измерительного плеча 2 поступает на оптический зонд 6, а по волоконной части 5 опорного плеча 3 на референтное зеркало 8. При этом оптический зонд 6 фокусирует излучение на исследуемом объекте и одновременно осуществляет обратный ввод рассеянного исследуемым объектом излучения в волоконную часть 4 измерительного плеча 2 интерферометра, а референтное зеркало 8 отражает падающее на него излучение обратно в волоконную часть 5 опорного плеча 3. Излучение, рассеянное исследуемым объектом, по волоконной части 4 измерительного плеча 2 поступает на светорасщепитель 1, где интерферирует с отраженным референтным зеркалом 8 излучением, поступающим на свторасщепитель 1 по волоконной части 5 опорного плеча 3. Поскольку пьезоэлектрический преобразователь 7 выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменения оптической длины опорного плеча 3 интерферометра по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра, т.е. выполняет функцию сканирующего элемента, то при управлении источником управляющего напряжения (не показан) пьезоэлектрический преобразователь 7 обеспечивает изменение оптической длины опорного плеча 3 интерферометра, а следовательно, и изменение разности оптических длин измерительного и опорного плеч 2, 3 интерферометра в соответствии с законом изменения управляющего напряжения в пределах, необходимых для осуществления сканирования исследуемого объекта по глубине. В случае применения оптоволоконного интерферометра (фиг. 1) в устройстве для когерентной оптической томографии информативным параметром является зависимость интенсивности интерференционного сигнала от разности оптических длин плеч.
Разработанный оптоволоконный интерферометр (фиг. 2) работает аналогично оптоволоконному интерферометру (фиг. 1). В реализации (фиг. 2) второй оптоволоконный пъезоэлектрический преобразователь 9 так же, как и первый 7, выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменения оптической длины измерительного плеча 2 интерферометра по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра, т.е. выполняет функцию сканирующего элемента. Поэтому при управлении источником управляющего напряжения (не показан) оба пьезоэлектрических преобразователя 9, 7 подключены к источнику управляющего напряжения в противофазе, обеспечивают соответствующее закону изменения управляющего напряжения изменение разности оптических длин измерительного и опорного плеч 2, 3 интерферометра в пределах, вдвое превышающих пределы этого изменения в реализации по фиг. 1.
Разработанный оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь (фиг. 3
5) работает следующим образом.
Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки. Управляющее напряжение от источника (не показан) поступает на электроды 13, которые обеспечивают возникновение на первой и второй поверхностях 11, 12 пьезоэлектрической пластины 10 разности потенциалов (Φ), вызывающей в пластине 10 поперечный обратный пьезоэлектрический эффект. При этом абсолютное изменение (ΔR) диаметра первой поверхности 11 пластины 10 определяется выражением
Figure 00000002

где R 1/2 диаметра первой поверхности 11 пластины 10;
h толщина пластины 10;
d33 пьезоэлектрический модуль.
Увеличение площади первой поверхности 11 пластины 10 в соответствии с законом изменения управляющего напряжения обусловливает соответствующее растяжение прикрепленной к первой поверхности 11 первой части 15 оптического волокна 14. Поскольку длина первой части 15 оптического волокна 14 может существенно превышать диаметр первой поверхности 11 пьезокерамической пластины 10, абсолютное удлинение первой части 15 оптического волокна 14 много больше ΔR и зависит от вида ее укладки на первой поверхности. В соответствии с приведенным выражением при прикреплении к первой поверхности 11 пластины 10 около 15 м оптического волокна можно получить абсолютное удлинение волокна на величину около 1,5 мм. Таким образом абсолютное удлинение первой части 15 оптического волокна 14 может достигать по меньшей мере несколько десятков длин волн излучения. Это позволяет использовать оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь в разработанном оптоволоконном интерферометре, где он выполняет функцию сканирующего элемента, что обеспечивает необходимую глубину сканирования сред, для которых характерное время изменения характеристик или положения относительно оптического зонда мало, например, как при исследовании тканей in vivo.
В оптоволоконном пьезоэлектрическом преобразователе (фиг. 4) первая часть 15 оптического волокна 14 уложена спиралью. Это позволяет существенно уменьшить габариты оптоволоконного пьезоэлектрического преобразователя, а следовательно, и габариты разработанного оптоволоконного интерферометра. В реализации (фиг. 5) размещение первой и второй частей 15, 16 оптического волокна 14, уложенных спиралью, на обеих поверхностях 11, 12 пластины 10 позволяет дополнительно увеличить пределы сканирования по глубине исследуемого объекта.

Claims (18)

1. Оптоволоконный интерферометр, содержащий светорасщепитель, оптически связанный с измерительным и опорным плечами, каждое из которых включает волоконную часть, при этом одно из плеч интерферометра содержит сканирующий элемент, выполненный с возможностью изменения оптической длины этого плеча по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра, а также первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде управляемой оптоволоконной линии задержки, а измерительное плечо снабжено оптическим зондом, отличающийся тем, что первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполняет функцию упомянутого сканирующего элемента.
2. Интерферометр по п. 1, отличающийся тем, что первый оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь включает пьезокерамическую пластину, на первой и второй противоположных поверхностях которой размещены электроды, а волоконная часть соответствующего плеча интерферометра прикреплена по меньшей мере к одной поверхности пьезокерамической пластины с возможностью изменения длины этого плеча.
3. Интерферометр по п.2, отличающийся тем, что длина волоконной части соответствующего плеча интерферометра превышает диаметр пьезокерамической пластины.
4. Интерферометр по п.2 или 3, отличающийся тем, что волоконная часть соответствующего плеча интерферометра уложена спиралью.
5. Интерферометр по п.2, или 3, или 4, отличающийся тем, что волоконная часть соответствующего плеча интерферометра прикреплена к соответствующей поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
6. Интерферометр по п.2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что пьезокерамическая пластина имеет форму диска.
7. Интерферометр по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, отличающийся тем, что измерительное и опорное плечи интерферометра выполнены с возможностью противофазного изменения их оптических длин, при этом другое плечо интерферометра дополнительно включает второй оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь.
8. Интерферометр по п. 7, отличающийся тем, что второй оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен аналогично первому пьезоэлектрическому преобразователю.
9. Интерферометр по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, отличающийся тем, что оптоволоконный интерферометр выполнен на анизотропном волокне.
10. Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезокерамическую пластину, на первой и второй противоположных поверхностях которой размещены электроды, и оптическое волокно, первая часть которого прикреплена к первой поверхности пьезокерамической пластины с возможностью изменения его длины, отличающийся тем, что он выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки, при этом длина первой части оптического волокна превышает диаметр пьезокерамической пластины.
11. Преобразователь по п.10, отличающийся тем, что первая часть оптического волокна уложена спиралью.
12. Преобразователь по п.10 или 11, отличающийся тем, что первая часть оптического волокна прикреплена к первой поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
13. Преобразователь по п. 10, или 11, или 12, отличающийся тем, что к второй поверхности пьезокерамической пластины прикреплена вторая часть оптического волокна.
14. Преобразователь по п.13, отличающийся тем, что длина второй части оптического волокна превышает диаметр пьезокерамической пластины.
15. Преобразователь по п.13 или 14, отличающийся тем, что вторая часть оптического волокна уложена спиралью.
16. Преобразователь по п.13, или 14, или 15, отличающийся тем, что вторая часть оптического волокна прикреплена к второй поверхности пьезокерамической пластины по всей своей длине.
17. Преобразователь по п.10, или 11, или 12, или 13, или 14, или 15, или 16, отличающийся тем, что пьезокерамическая пластина имеет форму диска.
18. Преобразователь по п.10, или 11, или 12, или 13, или 14, или 15, или 16, или 17, отличающийся тем, что оптическое волокно выполнено анизотропным.
RU95102921/25A 1995-03-01 1995-03-01 Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь RU2100787C1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95102921/25A RU2100787C1 (ru) 1995-03-01 1995-03-01 Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь
EP96906116A EP0831312B1 (en) 1995-03-01 1996-02-27 Optical fibre interferometer and optical fibre piezo-electric modulator
DE69616049T DE69616049T2 (de) 1995-03-01 1996-02-27 Interferometer mit optischen fasern und piezoelektrischer modulator mit optischen fasern
PCT/RU1996/000045 WO1996027121A1 (fr) 1995-03-01 1996-02-27 Interferometre a fibre optique et modulateur piezoelectrique a fibre optique
US08/816,965 US5835642A (en) 1995-03-01 1997-03-03 Optical fiber interferometer and piezoelectric modulator
US08/943,739 US5867268A (en) 1995-03-01 1997-10-03 Optical fiber interferometer with PZT scanning of interferometer arm optical length

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95102921/25A RU2100787C1 (ru) 1995-03-01 1995-03-01 Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95102921A RU95102921A (ru) 1996-12-27
RU2100787C1 true RU2100787C1 (ru) 1997-12-27

Family

ID=20165236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95102921/25A RU2100787C1 (ru) 1995-03-01 1995-03-01 Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5835642A (ru)
EP (1) EP0831312B1 (ru)
DE (1) DE69616049T2 (ru)
RU (1) RU2100787C1 (ru)
WO (1) WO1996027121A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999045338A1 (fr) 1998-03-06 1999-09-10 Optical Coherence Technologies, Inc. Dispositif de tomographie optique coherente, scanner transversal a fibres optiques et procede d'etude de tissus biologiques in vivo
WO2001073503A1 (fr) * 2000-03-31 2001-10-04 Alexei Andreevich Pokrovsky Filtre de fréquences optoacoustique
WO2003069272A1 (fr) * 2002-02-14 2003-08-21 Imalux Corporation Procede d'examen d'objet et interferometre optique permettant la mise en oeuvre dudit procede
WO2006025759A1 (fr) * 2004-08-18 2006-03-09 Gelikonov Valentin Mikhailovic Dispositif d'interferometrie et variantes

Families Citing this family (139)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6842639B1 (en) * 1997-10-03 2005-01-11 Intraluminal Therapeutics, Inc. Method and apparatus for determining neovascular flow through tissue in a vessel
US6193676B1 (en) * 1997-10-03 2001-02-27 Intraluminal Therapeutics, Inc. Guide wire assembly
US6175669B1 (en) * 1998-03-30 2001-01-16 The Regents Of The Universtiy Of California Optical coherence domain reflectometry guidewire
DE19917439C2 (de) * 1999-04-17 2002-08-08 Bosch Gmbh Robert Integriert-optischer Sensor
US6546272B1 (en) 1999-06-24 2003-04-08 Mackinnon Nicholas B. Apparatus for in vivo imaging of the respiratory tract and other internal organs
US6738144B1 (en) 1999-12-17 2004-05-18 University Of Central Florida Non-invasive method and low-coherence apparatus system analysis and process control
US6638144B2 (en) 2000-04-28 2003-10-28 3M Innovative Properties Company Method of cleaning glass
DE10035833A1 (de) * 2000-07-21 2002-02-07 Med Laserzentrum Luebeck Gmbh Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle
AU2002230842A1 (en) * 2000-10-30 2002-05-15 The General Hospital Corporation Optical methods and systems for tissue analysis
US9295391B1 (en) 2000-11-10 2016-03-29 The General Hospital Corporation Spectrally encoded miniature endoscopic imaging probe
US9897538B2 (en) 2001-04-30 2018-02-20 The General Hospital Corporation Method and apparatus for improving image clarity and sensitivity in optical coherence tomography using dynamic feedback to control focal properties and coherence gating
GB2408797B (en) * 2001-05-01 2006-09-20 Gen Hospital Corp Method and apparatus for determination of atherosclerotic plaque type by measurement of tissue optical properties
US6847453B2 (en) * 2001-11-05 2005-01-25 Optiphase, Inc. All fiber autocorrelator
US7557929B2 (en) 2001-12-18 2009-07-07 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for phase measurements
US7365858B2 (en) * 2001-12-18 2008-04-29 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for phase measurements
US7355716B2 (en) * 2002-01-24 2008-04-08 The General Hospital Corporation Apparatus and method for ranging and noise reduction of low coherence interferometry LCI and optical coherence tomography OCT signals by parallel detection of spectral bands
US20110201924A1 (en) * 2002-04-30 2011-08-18 The General Hospital Corporation Method and Apparatus for Improving Image Clarity and Sensitivity in Optical Tomography Using Dynamic Feedback to Control Focal Properties and Coherence Gating
WO2004066824A2 (en) * 2003-01-24 2004-08-12 The General Hospital Corporation System and method for identifying tissue using low-coherence interferometry
US7643153B2 (en) * 2003-01-24 2010-01-05 The General Hospital Corporation Apparatus and method for ranging and noise reduction of low coherence interferometry LCI and optical coherence tomography OCT signals by parallel detection of spectral bands
US7474407B2 (en) * 2003-02-20 2009-01-06 Applied Science Innovations Optical coherence tomography with 3d coherence scanning
CA2519937C (en) * 2003-03-31 2012-11-20 Guillermo J. Tearney Speckle reduction in optical coherence tomography by path length encoded angular compounding
JP2007526620A (ja) * 2003-06-06 2007-09-13 ザ・ジェネラル・ホスピタル・コーポレイション 波長同調発信源装置及びその方法
EP2270448B1 (en) 2003-10-27 2020-03-18 The General Hospital Corporation Method and apparatus for performing optical imaging using frequency-domain interferometry
CA2448346C (en) * 2003-11-06 2012-05-15 Michael Failes Fiber optic scanning interferometer using a polarization splitting coupler
EP1687587B1 (en) * 2003-11-28 2020-01-08 The General Hospital Corporation Method and apparatus for three-dimensional spectrally encoded imaging
US7184148B2 (en) 2004-05-14 2007-02-27 Medeikon Corporation Low coherence interferometry utilizing phase
US7327463B2 (en) 2004-05-14 2008-02-05 Medrikon Corporation Low coherence interferometry utilizing magnitude
US7242480B2 (en) * 2004-05-14 2007-07-10 Medeikon Corporation Low coherence interferometry for detecting and characterizing plaques
US20050254059A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-17 Alphonse Gerard A Low coherence interferometric system for optical metrology
US7190464B2 (en) * 2004-05-14 2007-03-13 Medeikon Corporation Low coherence interferometry for detecting and characterizing plaques
US7474408B2 (en) 2004-05-14 2009-01-06 Medeikon Corporation Low coherence interferometry utilizing phase
KR101239250B1 (ko) 2004-05-29 2013-03-05 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 광간섭 단층촬영 화상 진단에서 반사층을 이용한 색 분산보상을 위한 프로세스, 시스템 및 소프트웨어 배열
AU2005270037B2 (en) * 2004-07-02 2012-02-09 The General Hospital Corporation Endoscopic imaging probe comprising dual clad fibre
US8081316B2 (en) * 2004-08-06 2011-12-20 The General Hospital Corporation Process, system and software arrangement for determining at least one location in a sample using an optical coherence tomography
WO2006024014A2 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 The General Hospital Corporation Process, system and software arrangement for measuring a mechanical strain and elastic properties of a sample
JP5324095B2 (ja) * 2004-08-24 2013-10-23 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 血管セグメントを画像化する方法および装置
US7365859B2 (en) * 2004-09-10 2008-04-29 The General Hospital Corporation System and method for optical coherence imaging
WO2006041447A1 (en) * 2004-09-25 2006-04-20 Josh Hogan A compact non-invasive analysis system
KR101257100B1 (ko) 2004-09-29 2013-04-22 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 광 간섭 영상화 시스템 및 방법
EP2272424A1 (en) * 2004-10-29 2011-01-12 The General Hospital Corporation Polarisation-sensitive optical coherence tomography
EP1807722B1 (en) 2004-11-02 2022-08-10 The General Hospital Corporation Fiber-optic rotational device, optical system for imaging a sample
WO2006058049A1 (en) 2004-11-24 2006-06-01 The General Hospital Corporation Common-path interferometer for endoscopic oct
EP1816949A1 (en) 2004-11-29 2007-08-15 The General Hospital Corporation Arrangements, devices, endoscopes, catheters and methods for performing optical imaging by simultaneously illuminating and detecting multiple points on a sample
US7251040B2 (en) * 2005-01-21 2007-07-31 Uchicago Argonne Llc Single metal nanoparticle scattering interferometer
JP2008538612A (ja) * 2005-04-22 2008-10-30 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション スペクトルドメイン偏光感受型光コヒーレンストモグラフィを提供することの可能な構成、システム、及び方法
EP1875436B1 (en) * 2005-04-28 2009-12-09 The General Hospital Corporation Evaluation of image features of an anatomical structure in optical coherence tomography images
WO2006124860A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-23 The General Hospital Corporation Arrangements, systems and methods capable of providing spectral-domain optical coherence reflectometry for a sensitive detection of chemical and biological sample
JP2008542758A (ja) * 2005-05-31 2008-11-27 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション スペクトルコード化ヘテロダイン干渉法を画像化に使用可能なシステム、方法、及び装置
WO2007019574A2 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 The General Hospital Corporation Apparatus, methods and storage medium for performing polarization-based quadrature demodulation in optical coherence tomography
US20070049833A1 (en) * 2005-08-16 2007-03-01 The General Hospital Corporation Arrangements and methods for imaging in vessels
PL1937137T3 (pl) * 2005-09-29 2022-11-21 General Hospital Corporation Sposób oraz aparatura dla obrazowania optycznego za pośrednictwem kodowania spektralnego
US7889348B2 (en) * 2005-10-14 2011-02-15 The General Hospital Corporation Arrangements and methods for facilitating photoluminescence imaging
US7428086B2 (en) * 2005-10-21 2008-09-23 National Research Council Of Canada Method and apparatus for scanning optical delay line
US7810395B2 (en) * 2005-12-22 2010-10-12 Total Wire Corporation Ultrasonic pressure sensor and method of operating the same
JP5680826B2 (ja) 2006-01-10 2015-03-04 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション １以上のスペクトルを符号化する内視鏡技術によるデータ生成システム
WO2007084945A1 (en) * 2006-01-19 2007-07-26 The General Hospital Corporation Systems and methods for performing rapid fluorescense lifetime, excitation and emission spectral measurements
US9087368B2 (en) * 2006-01-19 2015-07-21 The General Hospital Corporation Methods and systems for optical imaging or epithelial luminal organs by beam scanning thereof
WO2007084903A2 (en) 2006-01-19 2007-07-26 The General Hospital Corporation Apparatus for obtaining information for a structure using spectrally-encoded endoscopy techniques and method for producing one or more optical arrangements
JP2009524066A (ja) * 2006-01-20 2009-06-25 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 波面変調を使用してスペックル低減を提供する光学的干渉断層撮影法のシステム、構成、及びプロセス
US20070171430A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 The General Hospital Corporation Systems and methods for providing mirror tunnel micropscopy
WO2007084933A2 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 The General Hospital Corporation Systems and processes for providing endogenous molecular imaging with mid-infared light
JP5524487B2 (ja) * 2006-02-01 2014-06-18 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション コンフォーマルレーザ治療手順を用いてサンプルの少なくとも一部分に電磁放射を放射する方法及びシステム。
JP2009537024A (ja) * 2006-02-01 2009-10-22 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 少なくとも一つのファイバの少なくとも二つの部位の少なくとも一つを制御する装置
EP2659852A3 (en) * 2006-02-01 2014-01-15 The General Hospital Corporation Apparatus for applying a plurality of electro-magnetic radiations to a sample
WO2007092911A2 (en) 2006-02-08 2007-08-16 The General Hospital Corporation Methods, arrangements and systems for obtaining information associated with an anatomical sample using optical microscopy
JP2009527770A (ja) 2006-02-24 2009-07-30 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 角度分解型のフーリエドメイン光干渉断層撮影法を遂行する方法及びシステム
JP2009533076A (ja) * 2006-03-01 2009-09-17 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 光吸収体をマクロファージに標的化することによるアテローム班の細胞特異的レーザー治療を提供するシステム及び方法
US20070239033A1 (en) * 2006-03-17 2007-10-11 The General Hospital Corporation Arrangement, method and computer-accessible medium for identifying characteristics of at least a portion of a blood vessel contained within a tissue using spectral domain low coherence interferometry
CN101466298B (zh) * 2006-04-05 2011-08-31 通用医疗公司 用于样本的偏振敏感光频域成像的方法、装置和系统
EP2015669A2 (en) 2006-05-10 2009-01-21 The General Hospital Corporation Processes, arrangements and systems for providing frequency domain imaging of a sample
US7782464B2 (en) * 2006-05-12 2010-08-24 The General Hospital Corporation Processes, arrangements and systems for providing a fiber layer thickness map based on optical coherence tomography images
US7488930B2 (en) * 2006-06-02 2009-02-10 Medeikon Corporation Multi-channel low coherence interferometer
US20100165335A1 (en) * 2006-08-01 2010-07-01 The General Hospital Corporation Systems and methods for receiving and/or analyzing information associated with electro-magnetic radiation
WO2008024948A2 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 The General Hospital Corporation Apparatus and methods for enhancing optical coherence tomography imaging using volumetric filtering techniques
US8838213B2 (en) * 2006-10-19 2014-09-16 The General Hospital Corporation Apparatus and method for obtaining and providing imaging information associated with at least one portion of a sample, and effecting such portion(s)
JP2010517080A (ja) * 2007-01-19 2010-05-20 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 分散広帯域光の高速波長スキャンのための回転ディスク反射
US20080206804A1 (en) * 2007-01-19 2008-08-28 The General Hospital Corporation Arrangements and methods for multidimensional multiplexed luminescence imaging and diagnosis
US7911621B2 (en) 2007-01-19 2011-03-22 The General Hospital Corporation Apparatus and method for controlling ranging depth in optical frequency domain imaging
WO2008116010A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 The General Hospital Corporation System and method for providing noninvasive diagnosis of compartment syndrome exemplary laser speckle imaging procedure
WO2008115965A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 The General Hospital Corporation Apparatus and method for providing a noninvasive diagnosis of internal bleeding
EP2132840A2 (en) * 2007-03-23 2009-12-16 The General Hospital Corporation Methods, arrangements and apparatus for utlizing a wavelength-swept laser using angular scanning and dispersion procedures
US10534129B2 (en) * 2007-03-30 2020-01-14 The General Hospital Corporation System and method providing intracoronary laser speckle imaging for the detection of vulnerable plaque
WO2008131082A1 (en) 2007-04-17 2008-10-30 The General Hospital Corporation Apparatus and methods for measuring vibrations using spectrally-encoded endoscopy techniques
US8115919B2 (en) * 2007-05-04 2012-02-14 The General Hospital Corporation Methods, arrangements and systems for obtaining information associated with a sample using optical microscopy
EP2173254A2 (en) * 2007-07-31 2010-04-14 The General Hospital Corporation Systems and methods for providing beam scan patterns for high speed doppler optical frequency domain imaging
JP5536650B2 (ja) * 2007-08-31 2014-07-02 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 自己干渉蛍光顕微鏡検査のためのシステムと方法、及び、それに関連するコンピュータがアクセス可能な媒体
US20090073439A1 (en) * 2007-09-15 2009-03-19 The General Hospital Corporation Apparatus, computer-accessible medium and method for measuring chemical and/or molecular compositions of coronary atherosclerotic plaques in anatomical structures
WO2009049296A2 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 The General Hospital Corporation Systems and processes for optical imaging of luminal anatomic structures
WO2009059034A1 (en) * 2007-10-30 2009-05-07 The General Hospital Corporation System and method for cladding mode detection
US8166825B2 (en) * 2007-10-30 2012-05-01 Tea Time Partners, L.P. Method and apparatus for noise reduction in ultrasound detection
US20090225324A1 (en) * 2008-01-17 2009-09-10 The General Hospital Corporation Apparatus for providing endoscopic high-speed optical coherence tomography
US9332942B2 (en) * 2008-01-28 2016-05-10 The General Hospital Corporation Systems, processes and computer-accessible medium for providing hybrid flourescence and optical coherence tomography imaging
US11123047B2 (en) 2008-01-28 2021-09-21 The General Hospital Corporation Hybrid systems and methods for multi-modal acquisition of intravascular imaging data and counteracting the effects of signal absorption in blood
WO2009137701A2 (en) 2008-05-07 2009-11-12 The General Hospital Corporation System, method and computer-accessible medium for tracking vessel motion during three-dimensional coronary artery microscopy
US8861910B2 (en) * 2008-06-20 2014-10-14 The General Hospital Corporation Fused fiber optic coupler arrangement and method for use thereof
US8662962B2 (en) * 2008-06-30 2014-03-04 3M Innovative Properties Company Sandpaper with non-slip coating layer and method of using
EP2309923B1 (en) 2008-07-14 2020-11-25 The General Hospital Corporation Apparatus and methods for color endoscopy
EP2359121A4 (en) 2008-12-10 2013-08-14 Gen Hospital Corp SYSTEMS, APPARATUS AND METHODS FOR EXTENSION OF THE OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY IMAGING DEPTH RANGE, THROUGH OPTICAL SUB-SAMPLING
WO2010085775A2 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 The General Hospital Corporation System, method and computer-accessible medium for providing wide-field superresolution microscopy
US9178330B2 (en) 2009-02-04 2015-11-03 The General Hospital Corporation Apparatus and method for utilization of a high-speed optical wavelength tuning source
WO2010105197A2 (en) 2009-03-12 2010-09-16 The General Hospital Corporation Non-contact optical system, computer-accessible medium and method for measuring at least one mechanical property of tissue using coherent speckle techniques(s)
US20100309750A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Dominic Brady Sensor Assembly
CN102469943A (zh) 2009-07-14 2012-05-23 通用医疗公司 用于测量脉管内流动和压力的设备、系统和方法
US8384990B2 (en) * 2009-08-12 2013-02-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Infrared frequency comb methods, arrangements and applications
JP5856061B2 (ja) * 2009-10-06 2016-02-09 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション スペクトル符号化共焦点顕微鏡法を用いた特定の細胞を撮像するための装置及び方法
US20110224541A1 (en) * 2009-12-08 2011-09-15 The General Hospital Corporation Methods and arrangements for analysis, diagnosis, and treatment monitoring of vocal folds by optical coherence tomography
US20110144502A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Tea Time Partners, L.P. Imaging guidewire
JP5819864B2 (ja) 2010-03-05 2015-11-24 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 特定の分解能にて少なくとも１つの解剖構造の微細画像を提供するシステム、方法およびコンピュータがアクセス可能な媒体
US9069130B2 (en) 2010-05-03 2015-06-30 The General Hospital Corporation Apparatus, method and system for generating optical radiation from biological gain media
EP2575598A2 (en) 2010-05-25 2013-04-10 The General Hospital Corporation Apparatus, systems, methods and computer-accessible medium for spectral analysis of optical coherence tomography images
EP2575597B1 (en) 2010-05-25 2022-05-04 The General Hospital Corporation Apparatus for providing optical imaging of structures and compositions
JP6066901B2 (ja) 2010-06-03 2017-01-25 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション １つまたは複数の管腔器官内または管腔器官にある構造を撮像するための装置およびデバイスのための方法
US9365013B2 (en) 2010-07-09 2016-06-14 Massachusetts Institute Of Technology Multimaterial thermally drawn piezoelectric fibers
CN102012561B (zh) * 2010-09-20 2016-03-30 长春理工大学 一种在激光干涉光刻中实现相移的方法和系统
WO2012058381A2 (en) 2010-10-27 2012-05-03 The General Hospital Corporation Apparatus, systems and methods for measuring blood pressure within at least one vessel
US8714023B2 (en) 2011-03-10 2014-05-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for detecting surface perturbations
WO2012149175A1 (en) 2011-04-29 2012-11-01 The General Hospital Corporation Means for determining depth-resolved physical and/or optical properties of scattering media
ES2396391B2 (es) 2011-06-28 2014-12-04 Medlumics, S.L. Dispositivo de retardo óptico variable para interferometría de baja coherencia.
WO2013013049A1 (en) 2011-07-19 2013-01-24 The General Hospital Corporation Systems, methods, apparatus and computer-accessible-medium for providing polarization-mode dispersion compensation in optical coherence tomography
US10241028B2 (en) 2011-08-25 2019-03-26 The General Hospital Corporation Methods, systems, arrangements and computer-accessible medium for providing micro-optical coherence tomography procedures
EP2769491A4 (en) 2011-10-18 2015-07-22 Gen Hospital Corp DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING AND / OR PROVIDING RECIRCULATING OPTICAL DELAY (DE)
CN102565949A (zh) * 2012-01-11 2012-07-11 复旦大学 基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法及其实现系统
EP2833776A4 (en) 2012-03-30 2015-12-09 Gen Hospital Corp IMAGING SYSTEM, METHOD AND DISTAL FIXATION FOR MULTIDIRECTIONAL FIELD ENDOSCOPY
US11490797B2 (en) 2012-05-21 2022-11-08 The General Hospital Corporation Apparatus, device and method for capsule microscopy
EP2888616A4 (en) 2012-08-22 2016-04-27 Gen Hospital Corp SYSTEM, METHOD AND COMPUTER-ACCESSIBLE MEDIA FOR MANUFACTURING MINIATURE ENDOSCOPES USING SOFT LITHOGRAPHY
WO2014120791A1 (en) 2013-01-29 2014-08-07 The General Hospital Corporation Apparatus, systems and methods for providing information regarding the aortic valve
US11179028B2 (en) 2013-02-01 2021-11-23 The General Hospital Corporation Objective lens arrangement for confocal endomicroscopy
US9448058B2 (en) 2014-10-31 2016-09-20 Lumetrics, Inc. Associated interferometers using multi-fiber optic delay lines
JP6378311B2 (ja) 2013-03-15 2018-08-22 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 物体を特徴付ける方法とシステム
EP2997354A4 (en) 2013-05-13 2017-01-18 The General Hospital Corporation Detecting self-interefering fluorescence phase and amplitude
EP3692887B1 (en) 2013-07-19 2024-03-06 The General Hospital Corporation Imaging apparatus which utilizes multidirectional field of view endoscopy
WO2015010133A1 (en) 2013-07-19 2015-01-22 The General Hospital Corporation Determining eye motion by imaging retina. with feedback
EP3910282B1 (en) 2013-07-26 2024-01-17 The General Hospital Corporation Method of providing a laser radiation with a laser arrangement utilizing optical dispersion for applications in fourier-domain optical coherence tomography
WO2015105870A1 (en) 2014-01-08 2015-07-16 The General Hospital Corporation Method and apparatus for microscopic imaging
US10736494B2 (en) 2014-01-31 2020-08-11 The General Hospital Corporation System and method for facilitating manual and/or automatic volumetric imaging with real-time tension or force feedback using a tethered imaging device
US10228556B2 (en) 2014-04-04 2019-03-12 The General Hospital Corporation Apparatus and method for controlling propagation and/or transmission of electromagnetic radiation in flexible waveguide(s)
US10912462B2 (en) 2014-07-25 2021-02-09 The General Hospital Corporation Apparatus, devices and methods for in vivo imaging and diagnosis
US10809413B2 (en) 2014-08-29 2020-10-20 Schlumberger Technology Corporation Fiber optic magneto-responsive sensor assembly
US10641599B2 (en) * 2016-11-30 2020-05-05 Apre Instruments, Llc Extending the range of spectrally controlled interferometry by superposition of multiple spectral modulations

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703287A (en) * 1985-08-22 1987-10-27 United Technologies Corporation Phase modulator for fiber-optic sensors
GB2191596A (en) * 1986-06-12 1987-12-16 Plessey Co Plc Optical fibre cables
GB2221999B (en) * 1988-08-16 1992-09-16 Plessey Co Plc Optical phase modulator
DE3833635A1 (de) * 1988-10-04 1990-04-05 Messerschmitt Boelkow Blohm Laserwarnempfaenger
GB8918177D0 (en) * 1989-08-09 1989-09-20 Stc Plc Optical polarisation state controllers
US5056885A (en) * 1990-05-10 1991-10-15 General Electric Company Fiber optic switch
US5101449A (en) * 1990-06-05 1992-03-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical phase modulator with asymmetric piezoelectric vibrator
US5202745A (en) * 1990-11-07 1993-04-13 Hewlett-Packard Company Polarization independent optical coherence-domain reflectometry
US5321501A (en) * 1991-04-29 1994-06-14 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for optical imaging with means for controlling the longitudinal range of the sample
DE4204521C1 (ru) * 1992-02-15 1993-06-24 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5313266A (en) * 1992-08-17 1994-05-17 Keolian Robert M Demodulators for optical fiber interferometers with [3×3] outputs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wang X.J. et al. Optics Letters. Vol.20, N 5, 1995, p. 524 - 526. EP, заявка, 0356056, кл. G 02 F 1/01, 1990. US, патент, 5321501, кл. G 01 B 9/02, 1994. EP, заявка, 0460635, кл. G 02 F 1/01, 1991. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999045338A1 (fr) 1998-03-06 1999-09-10 Optical Coherence Technologies, Inc. Dispositif de tomographie optique coherente, scanner transversal a fibres optiques et procede d'etude de tissus biologiques in vivo
WO2001073503A1 (fr) * 2000-03-31 2001-10-04 Alexei Andreevich Pokrovsky Filtre de fréquences optoacoustique
WO2003069272A1 (fr) * 2002-02-14 2003-08-21 Imalux Corporation Procede d'examen d'objet et interferometre optique permettant la mise en oeuvre dudit procede
WO2006025759A1 (fr) * 2004-08-18 2006-03-09 Gelikonov Valentin Mikhailovic Dispositif d'interferometrie et variantes

Also Published As

Publication number Publication date
US5867268A (en) 1999-02-02
US5835642A (en) 1998-11-10
RU95102921A (ru) 1996-12-27
EP0831312B1 (en) 2001-10-17
EP0831312A1 (en) 1998-03-25
DE69616049T2 (de) 2002-04-18
WO1996027121A1 (fr) 1996-09-06
DE69616049D1 (de) 2001-11-22
EP0831312A4 (en) 1998-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2100787C1 (ru) Оптоволоконный интерферометр и оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь
JP4555074B2 (ja) 対象をイメージングするための装置及び低干渉性光学放射を届けるための装置
US7061622B2 (en) Aspects of basic OCT engine technologies for high speed optical coherence tomography and light source and other improvements in optical coherence tomography
US7474407B2 (en) Optical coherence tomography with 3d coherence scanning
US6201608B1 (en) Method and apparatus for measuring optical reflectivity and imaging through a scattering medium
JP4472991B2 (ja) 対象の研究方法およびその光学干渉計（変型）
EP2379981B1 (en) Optical imaging for optical device inspection
KR910004225B1 (ko) 물품 표면의 비균질성 검사방법 및 그 장치
US20140293290A1 (en) Method and System for Compact Optical Coherence Tomography
JP2005529322A5 (ru)
Bush et al. All-fiber optic coherence domain interferometric techniques
CN108572161A (zh) 基于分波阵面干涉仪的光学相干层析成像装置
US20170102222A1 (en) Associated interferometers using multi-fiber optic delay lines
Hong et al. Doppler optical coherence microscopy for studies<? xpp qa?> of cochlear mechanics
EP2175258B1 (en) Measurement instrument of optical characteristics for sample flowing in passage
GB2191855A (en) Method and apparatus for detecting reflection sites
Davis et al. Fiber optic displacement sensor
RU2273823C1 (ru) Интерферометрическое устройство (варианты)
KR20240000584A (ko) 광섬유 어댑터가 장착된 구강내 광간섭 단층촬영 스캐너
Margallo-Balbás et al. Thermo-optical delay line for optical coherence tomography
Toba Non-contact measurement of microscopic displacement and vibration by means of fiber optics bundle
CN219758390U (zh) 一种压电陶瓷干涉测量实验仪
Podoleanu Route to OCT from OFS at university of Kent
Keenlyside et al. Ultrasonic field mapping through a multimode optical fibre
CN114762586A (zh) 光学相干断层扫描仪器和光学相干断层扫描方法

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20060505