[实用新型]一种光学相干共焦显微内镜系统

权利要求书

1.一种光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，包括：

以OCT结构为主体的主机模块，所述主机模块包括引导光源、波分复用器、扫频光源、光纤环形器、光纤耦合器和参考臂；

以共聚焦结构为主体、通过扫描样品获得样品干涉信号，并具有共聚焦成像效果的探头成像模块；

用于探测采集干涉信号，并对采集到的干涉信号进行处理运算，得到图像的综合控制处理模块；

所述光纤环形器包括顺时针设置的a、b和c三个端口，引导光源与波分复用器、扫频光源与光纤环形器的a端口、波分复用器与光纤耦合器、光纤环形器的b端口与光纤耦合器、光纤耦合器与参考臂、光纤耦合器与探头成像模块、波分复用器与综合控制处理模块、光纤环形器的c端口与综合控制处理模块之间分别通过单模光纤连接；扫频光源与综合控制处理模块连接，扫频光源控制综合控制处理模块采集干涉信号；综合控制处理模块分别与参考臂、探头成像模块连接，控制参考臂与探头成像模块调整扫描和成像的范围：引导光源发出一束光源光束，经过单模光纤耦合，波分复用器的传导，到达光纤耦合器；扫频光源发出一束光源光束，依次经过光纤环形器的a端口和b端口，传导到光纤耦合器；两束光源光束经过光纤耦合器后分为第一光束和第二光束，第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器，第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器，参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉后分别返回到波分复用器、光纤环形器的b端口和c端口，最后干涉信号被综合控制处理模块探测并采集，综合控制处理模块对干涉信号进行处理运算，快速生成具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。

2.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，所述参考臂包括光纤偏振控制器、第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，所述光学延迟线与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第一光束经过光纤偏振控制器的调制，使其偏振态与第二光束的偏振态匹配，再依次经过第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，光学延迟线实时调整第一光束的光程，使其与第二光束的光程进行匹配，最后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器。

3.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，所述探头成像模块包括第二准直透镜、控制光束偏转角度的MEMS微振镜、扫描透镜、双胶合透镜和显微物镜，所述扫描透镜和双胶合透镜设计构成光学4F系统结构，对光束进行调制，所述MEMS微振镜与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第二光束经过第二准直透镜出射，依次进入MEMS微振镜、扫描透镜和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。

4.根据权利要求3所述的光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，所述扫描透镜和双胶合透镜的焦距之间需满足以下关系式：

式（1）

其中，f2为扫描透镜的焦距，f3为双胶合透镜的焦距，NA为显微物镜的数值孔径，d为单模光纤的纤径。

5.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，所述探头成像模块包括保护套管、空腔、压电陶瓷、双胶合透镜和显微物镜，所述压电陶瓷通过电压驱动进行两轴调节，带动单模光纤振动，实现光束扫描；第二光束依次经过空腔、压电陶瓷和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。

6.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜系统，其特征在于，所述综合控制处理模块包括用于探测干涉信号的平衡探测器、用于采集平衡探测器探测到的干涉信号的采集卡和用于对采集卡采集到的干涉信号进行处理运算并得到图像的处理模块，所述平衡探测器分别与波分复用器、光线环形器的c端口通过单模光纤连接；所述采集卡与扫频光源连接，扫频光源输出时钟及触发信号，控制采集卡采集平衡探测器输出的特定周期的干涉信号；所述处理模块分别与探头成像模块、参考臂连接，处理模块分别控制探头成像模块和参考臂，结合引导光源的定位，调整扫描和成像的范围。