[发明专利]可调节的频域光学相干层析成像方法及其系统

摘要

一种探测深度范围和深度分辨率可调节的频域光学相干层析成像方法及其系统，将变周期光栅用于频域光学相干层析成像，通过调节光栅周期和探测器的横向位置，改变频域干涉信号的光谱探测宽度和光谱探测分辨率，从而实现探测深度范围和深度分辨率可调节的频域光学相干层析成像。本发明既能配合大谱宽光源的使用，解决谱宽较大时探测器像素阵列长度受限的问题，又能满足使用者希望获得更大探测深度范围或是更高深度分辨率的不同成像需求。

主权项

一种可调节的频域光学相干层析成像方法，特别是探测深度范围和深度分辨率可调节的频域光学相干层析成像方法，特征在于该方法包括下列步骤：①一台频域光学相干层析成像系统，包括宽带光源、迈克尔逊干涉仪和光谱仪，所述的光谱仪包括分光光栅、透镜和探测器，将所述的分光光栅改设为变周期光栅装置；②根据期望的探测深度范围zmax或深度分辨率δz，确定光栅的周期d：根据期望的探测深度范围zmax或深度分辨率δz利用下列算式计算并确定光栅的周期d，或由深度范围zmax和深度分辨率δz计算光栅的周期d，以获得最接近于期望的深度范围zmax和深度分辨率δz而确定光栅的周期d： δz = pf L 1 d 2 - p 2 λ 0 2 ( 1 λ 0 2 - p 2 d 2 ) z max = pf 2 ηδL 1 d 2 - p 2 λ 0 2 ( 1 λ 0 2 - p 2 d 2 ) 式中：f表示光谱仪透镜的焦距，p表示的分光光栅衍射的光谱级次，L表示探测器的像素阵列长度，δL表示探测器的单位像素宽度，η为待测物体的介质折射率，λ0表示频域光学相干层析成像系统的宽带光源的中心波长；③调整所述的变周期光栅装置的光栅周期为d④利用下式计算并调整所述的探测器的位置，即所述的探测器中心点到光谱仪透镜光轴的垂直距离： h ( d ) = f tan [ arcsin ( p λ 0 d ) ] ; ⑤利用调整后的频域光学相干层析成像系统对物体成像，即可获得使用者期望的深度范围zmax和深度分辨率δz。