[发明专利]一种扫描近场光声显微成像仪

权利要求书

1.一种扫描近场光声显微成像仪，用以实现近场光学、光声同时实时检测，其特征在于，包括：

光发射模块：包括沿光路依次设置的多波长的脉冲光源(1)、光路准直和聚焦子系统(2)和近场光学探针(3)，用以产生并发射光脉冲，经耦合后入射到试样(4)；

信号采集系统：包括用以接收并采集试样(4)反射光信号的近场光接收模块、用以接收并采集试样(4)内部在光脉冲激发下产生的光声信号的超声接收模块以及信号采集子系统(10)；

扫描控制模块：用以使光脉冲在试样(4)表面移动实现扫描；

时序控制模块：用以同步控制脉冲光源(1)发射光脉冲、近场光学探针(3)接收光信号、超声接收模块接收光声信号以及扫描控制模块进行扫描；

信号分析成像模块：通过接收信号采集子系统(10)的反射光信号和光声信号并进行处理，获得试样(4)表面的近场光学像和试样(4)内部的近场光声像。

2.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的光发射模块中，多波长的脉冲光源(1)接收到时序控制模块的指令后，发射光脉冲，该脉冲光经过光路准直和聚焦子系统(2)，耦合到近场光学探针(3)中，再入射到试样(4)。

3.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的近场光接收模块包括光电检测器(5)和信号放大器(6)，所述的近场光学探针(3)、光电检测器(5)、信号放大器(6)和信号采集子系统(10)依次连接，所述的近场光学探针(3)获得的试样(4)表面近场光学信息，通过光电检测器(5)输入到信号放大器(6)中，再输入到信号采集子系统(10)中。

4.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的超声接收模块包括高频宽带超声换能器(7)和脉冲信号放大器(8)，所述的高频宽带超声换能器(7)、脉冲信号放大器(8)和信号采集子系统(10)依次连接，所述的高频宽带超声换能器(7)固定在试样(4)底部，通过耦合剂接收试样(4)内部在脉冲光的激发下产生的光声信号，该光声信号经脉冲信号放大器(8)输入到信号采集子系统(10)中。

5.根据权利要求4所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的扫描控制模块包括用于控制近场光学探针(3)或试样(4)移动的二维步进平移台(11)，所述的二维步进平移台(11)上承载由上到下依次放置的试样(4)和高频宽带超声换能器(7)。

6.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的时序控制模块包括时序控制器(9)。

7.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的信号分析与成像模块包括信号分析与成像子系统(12)，用以对输入的反射光信号和光声信号并进行处理，获得试样(4)表面的近场光学像和试样(4)内部的近场光声像。

8.根据权利要求1所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，所述的多波长脉冲光源(1)为脉冲激光器、脉冲LD光源或脉冲LED光源，用以发射多个波长的脉冲光。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种扫描近场光声显微成像仪，其特征在于，该扫描近场光声显微成像仪的具体工作流程为：

1)时序控制器(9)控制脉冲光源(1)辐射光脉冲，脉冲光通过光路准直和聚焦子系统(2)耦合到近场光学探针(3)中，再入射到试样(4)；

2)近场光学探针(3)获得试样(4)表面的近场光学信息，通过光电检测器(5)输入到信号放大器(6)中，时序控制器(9)控制信号采集子系统(10)对近场光学信息进行采集；

3)高频宽带超声换能器(7)接收试样(4)内部产生的光声信号，经过脉冲信号放大器(8)进行放大，时序控制器(9)控制信号采集系统(10)对放大后的光声信号进行采集；

4)时序控制器(9)控制近场光学探针(3)或试样(4)移动，使脉冲光在试样(4)表面扫描，并重复步骤1)～3)；

5)信号分析和成像系统对信号采集子系统(10)采集的近场光学信息和光声信号进行处理，获得试样(4)表面的近场光学像和试样(4)内部的近场光声像。