[发明专利]光学相干层析成像设备以及光学相干层析成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用具有不同的输出波长范围的多个光源的光学相干 层析成像设备以及光学相干层析成像方法。

背景技术

傅立叶域光学相干层析成像(FD-OCT)设备是已知的，其通过 对光谱干涉信号进行傅立叶变换来获取测量对象的层析信息的信号。 在FD-OCT设备中，从光源发射的光被分成两个或更多个分量，其中 之一被用作基准光，并且另一个被用作照射分析物的照射光 (illuminating light)。

散射光或反射光从已被照射光照射的分析物返回，并且基于返回 光和基准光的光谱干涉信号被获取。干涉信号被绘制在波数空间轴上， 并且根据基准光的光路长度和测量光的光路长度之间的差沿波数空间 轴振荡。因此，通过对所获取的光谱干涉信号进行傅立叶变换可获得 根据光路长度差具有峰值的层析信息信号。

近来，包括扫频光源的扫频光源光学相干层析成像(SS-OCT) 设备作为FD-OCT设备的示例正在获得关注。

通过使用输出具有随时间改变的波长的光的扫频光源，SS-OCT 设备获取在时间轴上扩展的光谱干涉信号。因此，可实现差分检测。 另外，可获得如下的光谱干涉信号，其不受在作为FD-OCT设备的另 一示例的谱域光学相干层析成像(OCT)设备中所需要的线传感器的 元件的数量限制。

光谱干涉信号的强度与基准光的强度和从测量对象返回的光的强 度的乘积成比例。因此，即使当从测量对象返回的光由于其的吸收、 散射或透射而衰减时，通过使得返回光干涉高强度基准光，仍可高灵 敏度地获得层析信息信号。

通过对光谱干涉信号进行傅立叶变换而获得的层析信息信号是具 有与光路长度差对应的频率的正弦波傅立叶变换信号和光谱形状的傅 立叶变换的结果的卷积。因此，深度方向上的层析信息信号的分辨率 (单独显示各层的能力)随着光谱范围增大而增大。

光谱范围通常由光源中包括的增益介质的增益带宽决定。因此， 深度方向上的层析信息的分辨率由增益带宽确定。

需要具有宽的光谱范围的光源以获得在深度方向上具有高分辨率 的层析信息信号。

因此，W.Y.Oh et al.in"Wide Tuning Range Wavelength-Swept Laser With Two Semiconductor  Optical Amplifiers",IEEE Photonics Technology Letters,Vol.17,No.3,March 2005,pp.678-680(下文被 称为“NPL1”)提出了组合从具有不同的中心波长以及部分重叠的输 出光谱范围的多个光源发射的光的光源单元。NPL1公开了一种系统， 该系统包括单个多面镜和两个半导体光学放大器，并且该系统发射通 过组合从该两个半导体光学放大器发射的两种类型的光而获得的光。

NPL1中公开的光源单元仅仅组合从具有不同的中心波长以及部 分重叠的输出光谱范围的光源发射的光并且发射组合光。但是，NPL 1 中没有讨论发明人所关注的如何获得具有小的噪声的层析图像或者如 何基于多个光源处理干涉信号。

引文列表

非专利文献

NPL 1 W.Y.Oh et al.,"Wide Tuning Range Wavelength-Swept Laser With Two Semiconductor  Optical Amplifiers",IEEE Photonics Technology Letters,Vol.17,No.3,March 2005,pp.678-680

发明内容

本发明提供了一种光学相干层析成像设备，通过该光学相干层析 成像设备，可降低噪声并且可获得高清晰度图像。