[发明专利]基于位相复用的全量程扫频OCT成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于位相复用的全量程扫频OCT成像方法，其特征在于：在扫频光学相干层析成像系统的参考臂中设置电光调制器，在参考光中引入附加相位，实现干涉光谱信号的高速相位调制；通过数据采集卡与电光调制器之间的同步触发，使相邻干涉光谱采样点之间存在预设的相位变化，实现单次扫频周期内干涉光谱的位相复用采集；将采集到的干涉光谱数据按其所对应的附加相位进行分组，得到若干组对应于同一附加相位的干涉光谱数据子集，然后分别将每组时间域采集的对应于同一附加相位的干涉光谱数据子集映射到预设等波数间隔坐标的波数空间，即利用这些等波数间隔分布的相移干涉光谱数据子集构建复干涉光谱数据；根据复干涉光谱数据，重建感兴趣深度区域的高灵敏度全量程扫频OCT成像；该方法的具体步骤如下：

1)调节函数发生器，产生一路相位调制驱动信号，输入到参考臂中的电光调制器，对参考光引入附加相位，参考光与样品光汇合之后形成的干涉光谱的相位即受此附加相位调制；

2)设置系统各部分硬件同步工作，使扫频光源输出的触发信号同时触发函数发生器产生波形和数据采集卡采集数据，并且数据采集卡采集频率设置为函数发生器产生的相位调制信号频率的3～5倍，使采集到的相邻数据点之间存在预设的相位变化；

3)由数据采集卡采集到的干涉光谱信号，由于相邻数据点间具有预设的附加相位变化，将具有同一附加相位的数据点分为一组，可形成3～5组对应于不同附加相位的干涉光谱数据子集，分别将每组时间域采集的对应于同一附加相位的干涉光谱数据子集映射到预设等波数间隔坐标的波数空间，利用这些等波数间隔分布的相移干涉光谱信号子集构建复干涉光谱信号，重建感兴趣区域的高灵敏度全量程扫频OCT成像。

2.实施权利要求1所述方法的一种基于位相复用的全量程扫频OCT成像系统，包括光源、宽带光纤耦合器、样品臂、参考臂和OCT干涉光谱信号探测装置，从光源发出的低相干光进入宽带光纤耦合器，经分光后分别进入参考臂和样品臂，产生的干涉光谱信号进入OCT干涉光谱信号探测装置进行采集；其特征在于：所述光源为扫描光源(1)发出的低相干光，进入第一宽带光纤耦合器的第一端；第一宽带光纤耦合器的第二端的光经过样品臂环行器(3)投射在样品(7)上；第一宽带光纤耦合器的第三端的光进入参考臂的电光相位调制器(8)，在第二宽带光纤耦合器与经样品臂返回的样品光汇合后形成OCT干涉光谱信号，通过第二宽带光纤耦合器第三端和第四端经平衡探测器(9)进行探测，最后经计算机(10)中的数据采集卡(11)进行采集；扫描光源(1)输出的触发信号分为两路，一路与函数发生器(12)连接，产生相位调制信号与电光调制器(8)连接，实现对参考光引入附加相位；另一路直接与数据采集卡(11)进行连接，用于采集干涉光谱数据；数据采集卡(11)采集到的数据输入给计算机(10)进行数据处理和图像重建；数据采集卡(11)产生一路振镜驱动信号与样品臂扫描振镜(5)连接，实现对样品的横向扫描。

3.根据权利要求2所述的一种基于位相复用的全量程扫频OCT成像系统，其特征在于：所述的样品臂包括样品臂环行器(3)，样品臂准直镜(4)，样品臂扫描振镜(5)和样品臂聚焦透镜(6)；第一宽带光纤耦合器的第二端的光经过样品臂环行器(3)，样品臂准直镜(4)，样品臂扫描振镜(5)，样品臂聚焦透镜(6)投射在样品(7)上，反射光原路返回至第二宽带光纤耦合器。