[发明专利]基于OCT的大动态范围流速的高灵敏度测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于OCT的大动态范围流速的高灵敏度测量系统及方法。本发明采用锯齿波驱动的快速扫描与阶梯波驱动的慢速扫描相结合的二维扫描策略，并利用高速CMOS相机采集干涉光谱。在快速扫描方向采用传统相位分辨算法提取大流速信息，在慢速扫描方向采用高阶相关相位分辨算法提取小流速信息和对应于大动态范围流速的相位方差值。大流速信息与小流速信息合成得到流速图像。相位方差图像经空间滤波和二值化后得到掩膜图像，用掩膜图像对流速图像处理得到最终流速图像。本发明不仅拓展了测量流速的动态范围，而且突破了噪声受限的速度探测灵敏度。

主权项

基于OCT的大动态范围流速的高灵敏度测量系统，其特征在于：包括宽带光源、宽带光纤耦合器、样品臂、参考臂和探测臂，所述样品臂包括样品臂准直镜，样品臂快轴扫描振镜、样品臂慢轴扫描振镜、样品臂聚焦透镜和样品；所述的参考臂包括参考臂准直镜、参考臂聚焦透镜和参考臂平面镜，所述的探测臂包括光谱仪准直镜、光谱仪闪耀光栅、光谱仪聚焦透镜和高速CMOS相机，宽带光源与宽带光纤耦合器一侧的一端连接； 宽带光纤耦合器另一侧的一端与样品臂准直镜的入射端连接，样品臂快轴扫描振镜位于样品臂准直镜的出射光路上，慢轴扫描振镜位于快轴扫描振镜的反射光路上，样品臂聚焦透镜位于慢轴扫描振镜反射光路上，样品位于样品臂聚焦透镜的焦深范围内，宽带光纤耦合器另一侧的另一端与参考臂准直镜的入射端连接，参考臂聚焦透镜位于参考臂准直镜的出射光路上，参考臂平面镜位于参考臂准直镜的焦面；宽带光纤耦合器一侧的另一端与光谱仪准直镜的入射端连接，光谱仪闪耀光栅位于光谱仪准直镜的出射光路上，光谱仪聚焦透镜位于光谱仪闪耀光栅的闪耀级次的出射光路上，高速CMOS相机位于光谱仪聚焦透镜的焦面。