专利名称：：用于双波长oct系统的聚焦镜头的制作方法
技术领域：
：本发明属于光学镜头
技术领域：
，特别涉及用于双波长OCT系统的聚焦镜头。
背景技术：
：OCT(OpticalCoherenceTomography,光学相干层析技术)是一种基于干涉测量法的无损层析成像技术，综合了相干门技术和空间门技术的优点，能够有效滤除与信号光无关的各种杂散光，成为一种很有发展前景的成像诊断技术。采用不同波长的光对生物组织进行0CT探测，获得的图像和探测深度等参数可能会不同。利用OCT技术研究生物组织的光谱特性，就形成了一种新的功能OCT技术——波长相关OCT技术。多波长OCT技术是波长相关OCT技术的一种，其中研究者最普遍采用的是双波长OCT技术。OCT系统的横向分辨率主要取决于聚焦在生物组织样品上的光斑的大小。如果透镜系统的聚焦性能良好，我们便可以将从光纤发散的激光在样品和反射镜上会聚成很小的光斑，这样便可以得到在尽量小的生物组织范围内的干涉图像从而提高系统的横行分辨率。对于单波长OCT系统，由于聚焦镜头存在除色差外的各种像差，会降低系统的分辨率，使得到的图像质量下降，这就需要我们很好的校正除色差外的各种像差。对于双波长OCT系统，在系统的样品臂端，两个波长的光需要使用同一光路，才能实现对样品同一位置的两个波长的同时测量。为获得样品的准确的波长相关信息，样品臂聚焦透镜需要将不同的光聚焦至同一位置，一般来说两个波长的间隔较大，且OCT系统的光源为宽带光源，这样就需要在单波长OCT系统的基础上进行色差的校正。样品臂的聚焦透镜对于不同波长激光的焦距是不同的，使用单一透镜不可能将两个波长的激光会聚到同一位置，也就是不能在同一位置同时得到两种激光的最小的光斑，这样就失去了同时采用两个波长的激光的意义。
发明内容本发明的目的在于提供一种用于双波长OCT系统的聚焦镜头。它对球差等像差进行了很好的校正，可以得到较小的光斑，有效地提高了OCT系统的分辨率，更重要的是，它还对色差进行了较好地校正，可用于双波长乃至多波长的OCT系统探测成像。其结构简单，成本低，像差小，成像清晰。本发明的解决方案是一种用于双波长OCT系统的聚焦镜头。该镜头包括两个双胶合透镜，自光线入射方向依次为凸凹透镜l、凸透镜2、凸透镜3、凸凹透镜4，各透镜排列在一条中轴线上。在所述镜头中，可以使用两种不同型号的光学玻璃材料，型号为F2型、BK7型。各透镜的光学玻璃型号凸凹透镜1为F2型，凸透镜2为BK7型，凸透镜3为BK7型，凸凹透镜4为F2型。图1是本发明的一实施例结构示意图。图2是本发明的一实施例的空间频率曲线图。图3是本发明的一实施例的焦斑的能量分布示意图。具体实施例方式以下结合附图和实施例进一步说明本发明。为了满足双波长OCT系统中两个波长对样品的同一位置同时测量的要求，我们必须对双波长OCT系统的样品臂聚焦镜头进行特殊的加工设计。本发明正是针对以上的应用要求，进行双波长OCT系统的样品臂聚焦镜头的特殊发明设计，此镜头可应用于双波长OCT系统乃至多波长OCT系统。本发明的聚焦镜头的设计采用光线追迹的原理，通过改变镜片的厚度及其之间的间距、镜片的材料，并进行优化设计，以减少镜片的数量和使用材料的数量，以最少的成本获得良好的聚焦效果。图1为本发明的一实施例结构示意图，由4片透镜组成，包括两个双胶合透镜。自光线入射方向依次为凸凹透镜l、凸透镜2、凸透镜3、凸凹透镜4，各透镜排列在一条中轴线上。图中镜片1的左端为OCT系统样品臂光纤出射光位置，镜片4的右边为聚焦位置。OCT系统样品臂光纤的出射光经过本发明实施例的镜头聚焦在样品中。本发明的一实施例总长度为60ram(毫米)，直径10mm(毫米)，工作距离14mm(毫米)，分辨率小于20um(微米)，光纤出射光波长分别为980nm和1300nm。其作用在于(1)将光纤出射的光聚焦到样品中(2)收集样品的背向散射光并返回聚焦至光纤端面。镜头的材料采用两种常用的光学玻璃材料，对应的玻璃牌号分别为F2、BK7。镜头的材料顺序为F2—BK7—BK7—F2。在本发明的聚焦镜头的一优选实施例中，各镜片所采用的具体设计尺寸及排列如下表所示(单位毫米)。以下结构尺寸的变化范围为土0.02mm(毫米)。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>图2是本发明的一实施例的空间频率曲线图。图中横轴为空间频率，纵轴为光学传递函数的幅值。图中在空间频率为30线对处，对应物方分辨率17微米时，光学传递函数的幅值大于0.3。图3是本发明的一实施例的焦斑的能量分布示意图。图中横轴为光斑半径，纵轴为相对强度。图中在半径为10微米内，焦斑的能量大于50%。通过釆用以上方法特殊发明设计的聚焦镜头，满足了双波长OCT系统对聚焦镜头的特殊要求。权利要求1、一种用于双波长OCT系统的聚焦镜头，其特征在于，该镜头包括两个双胶合透镜，自光线入射方向依次为凸凹透镜1、凸透镜2、凸透镜3、凸凹透镜4，各透镜排列在一条中轴线上。2、根据权利要求1所述的聚焦镜头，其特征在于，使用两种不同型号的光学玻璃材料，型号为F2型、BK7型，各透镜的光学玻璃刑号凸凹透镜1为F2型，凸透镜2为BK7型，凸透镜3为BK7型，凸凹透镜4为F2型。3、根据权利耍求1所述的聚焦镜头，其特征在于，总K度为60mm(毫米),，直径l()mm(毫米)，工作距离14mm(毫米)，分辨率小于20um(微米),入射光波长分别为980nm和1300nm。4、根据权利要求1所述的聚焦镜头，其特征在于，各镜片所采用的具体设计尺寸及排列如下表所示(单位毫米)，以下结构尺寸的变化范围0.02mm(毫米)。镜头表面序号曲率半径顶点间距材料表面半径122.157.64F227.745.54BK75-10.1620空气全文摘要本发明涉及用于双波长OCT系统的聚焦镜头。该镜头对球差等像差进行了很好的校正，可以得到较小的光斑，有效地提高了OCT系统的分辨率，更重要的是，它还对色差进行了较好地校正，可用于双波长乃至多波长的OCT系统探测成像。其结构简单，成本低，像差小，成像清晰。文档编号A61B5/00GK101354477SQ20081005355公开日2009年1月28日申请日期2008年6月18日优先权日2008年6月18日发明者宇刘,青叶,周文远,田建国申请人:南开大学