本发明涉及一种光源，尤其涉及一种适用于光学同调断层扫描成像的光源。
背景技术：
光学同调断层扫描术(opticalcoherencetomography,oct)已经是现今各种领域上被广泛发展的断层影像技术，包含临床医学、生命科学研究、材料科学研究与制造生产等。如此多用途乃是因为光学同调断层扫描术结合了许多独特的特性，包括非侵入式、非破坏式以及能处理静止与动态活体内部影像检测，其解析能力普遍可达微米级。
光学同调断层扫描的基础理论是低相干光的干涉。在这种技术中，光学设备包括一个干涉仪和低相干的宽带光源，扫描机制、信号侦测与处理。光线被分成两束，分别称为参考光和样品光，然后又将这两束光合并以产生干涉图样。光学同调断层扫描系统中，光源频宽决定了系统纵向解析力，光源的强度能提高系统的信噪比。请参见式(1)，其中δlc为同调长度，表纵向解析力，λ为中心波长，δλ为光源频宽
从式(1)可以看出oct的纵向解析力与所使用光源的频谱分布有直接的关系，使用频宽越宽的光源，系统的解析力就越高，反之亦然。现有技术中oct所使用的光源大都是在近红外600～1300nm的宽频光源，如超高亮度二极管、宽频激光、光子晶体光纤光源(pcf)等。然而这些光源均存在光强不够及频宽被固定的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，确有必要提供一种用于光学同调断层扫描系统的具有较高光强且频宽可调的光源。
一种光源，用于光学同调断层扫描成像，包括：光发生器，用于产生第一光束，该第一光束具有连续光谱，光谱范围为600～1500nm；光滤波器，设置于所述第一光束的传播路径，对该第一光束进行滤波。
如上述光源，其中，所述光发生器为白光led、钨丝灯或冷阴极灯管。
如上述光源，其中，所述光滤波器为一滤光片组，包括多个具有不同中心波长、不同半高宽的滤光片。
如上述光源，其中，所述滤光片为多峰滤光片，包括至少两个通带，可以同时获得包括至少两个波段的光波。
如上述光源，其中，所述多峰滤光片包括第一通带与第二通带，其中第一通带的中心波长为650nm，第二通带的中心波长为950nm。
如上述光源，其中，所述光滤波器进一步包括一第一机械装置，用于切换所述多个滤光片的位置。
一种光学同调断层扫描系统，包括：光源、干涉仪模块、信号处理模块；所述干涉仪模块用于获取样品臂和参考臂的返回光的干涉信号；所述信号处理模块接收所述干涉信号，并对该干涉信号进行处理以获得观测样品的影像信息。
如上述光学同调断层扫描系统，其中，所述光源包括一第一机械装置，该第一机械装置在所述信号处理模块发出的控制命令的作用下快速切换该多个滤光片的位置。
如上述光学同调断层扫描系统，其中，所述信号处理模块控制所述第一机械装置随时间快速切换该多个滤光片的位置，使滤波后的光束的中心波长随时间依次递增或递减。
如上述光学同调断层扫描系统，其中，所述信号处理模块控制所述第一机械装置随时间快速切换该多个滤光片的位置，使滤波后的光束的中心波长不变，半高宽随时间依次递增或递减。
相较于现有技术，本发明提供的光源具有以下有益效果：第一，所述光发生器的可选种类多，可以选用具有更高光强强度的发光体，进而有效地提高光学同调断层扫描系统的信噪比；第二，所述光发生器与光滤波器相互配合，可以获得不同中心波长的光波，以减少生物组织对光的吸收；第三，所述光发生器与光滤波器相互配合，可以获得不同半高宽的光波，以调整光学同调断层系统的纵向分辨率。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的光源的结构示意图。
图2为本发明第一实施例提供的光源的光谱图。
图3为本发明第二实施例提供的光源的结构示意图。
图4为本发明第三实施例提供的光源的结构示意图。
图5为本发明第四实施例提供的光源的结构示意图。
图6为本发明第四实施例提供的多峰光源的光谱图。
图7为本发明第五实施例提供的光学同调断层扫描系统结构示意图。
主要元件符号说明
光学同调断层扫描系统10
光源100、100a、100b
光发生器110
光滤波器120、120a、120b
窄带滤光片122
第一机械装置124a、124b
干涉仪模块130
信号处理模块140
多峰光源200
多峰光滤波器220
多峰窄带滤光片222
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一种光源100，用于光学同调断层扫描成像。所述光源100包括：光发生器110以及光滤波器120。所述光发生器110用于产生第一光束，所述光滤波器120设置于所述第一光束的传播路径，用于对该第一光束进行滤波。
所述光发生器110的结构不限，其光谱范围可以为600～1500nm。本实施例中所述光发生器110为一连续光谱光源，相应地，该光发生器110发出的第一光束的光谱为连续光谱。所述光发生器110的具体种类不限，例如可以为白光led、钨丝灯、冷阴极灯管等。相较于目前光学同调断层扫描系统中常用的发光二极管光源，上述光发生器110可以产生更高光强强度的光束，进而提高光学同调断层扫描系统的信噪比。
所述光滤波器120设置于该光发生器110发出的第一光束的传播路径，对该第一光束进行滤波。所述光滤波器120可以为窄带滤光片(narrowbandpassfilter,nbpf)组。该滤光片组包括多个具有不同中心波长、不同半高宽的窄带滤光片122。该光滤波器120可以根据实际需求选取不同中心波长、不同半高宽的宽窄带滤光片122相互搭配，以得到不同频宽的低相干的宽带光源。例如，可以根据光学同调断层系统测量位置的不同，选取不同中心波长的宽窄带滤光片122，以获得不同中心波长的光波，尽量减少生物组织对光的吸收。以及，可以选取相同中心波长但不同半高宽的窄带滤光片122，以获得相同中心波长不同半高宽的光波，进而调整光学同调断层系统的纵向分辨率。
请参见图2，图中λ为光滤波器120所选取的窄带滤光片122的中心波长，λ的取值范围可以为600nm～1500nm，本实施例中λ取值为800nm，波长低于600nm的光波段容易被黑色素(melanin)和血红素(hemoglobin)吸收，而高于1300nm的波段则会被生物组织中的水分子吸收。δλ为窄带滤光片122的半高宽，取值范围可以为10nm～500nm，本实施例中δλ取值为200nm。
请参见图3，本发明第二实施例提供一种光源100a，用于光学同调断层扫描成像。所述光源100a包括：光发生器110、光滤波器120a。
本发明第二实施例提供的光源100a与本发明第一实施例提供的光源100结构基本相同，其区别在于，该光源100a中光滤波器120a进一步包括一第一机械装置124a，用于切换该滤光片组所包含的多个窄带滤光片122的位置。具体地，所述多个窄带滤光片122并排设置，所述第一机械装置124a可以控制该多个窄带滤光片122中的某一个设置在所述第一光束的传播路径上。本实施例中，所述多个窄带滤光片122共面设置，且固定于所述第一机械装置124a上。所述第一机械装置124a可以推拉使该多个窄带滤光片122中的某一个设置于所述第一光束的传播路径上。
请参见图4，本发明第三实施例提供一种光源100b，用于光学同调断层扫描成像。所述光源100b包括：光发生器110、光滤波器120b。
本发明第三实施例提供的光源100b与本发明第一实施例提供的光源100结构基本相同，其区别在于，该光源100b中光滤波器120b进一步包括多个第一机械装置124b分别与所述多个窄带滤光片122一一对应，该多个第一机械装置124b用于控制所对应的窄带滤光片122的位置，使该多个窄带滤光片122中的某一个设置于所述第一光束的传播路径上。本实施例中，所述多个窄带滤光片122层叠设置，所述多个第一机械装置124b可以通过转动使该多个窄带滤光片122中的某一个设置于所述第一光束的传播路径上，使其余的窄带滤光片122离开该光路。
本发明提供的光源100、100a、100b具有以下有益效果：第一，所述光发生器110的可选种类多，可以选用具有更高光强强度的发光体，进而有效地提高光学同调断层扫描系统的信噪比；第二，所述光发生器110与光滤波器120相互配合，可以获得不同中心波长的光波，以减少生物组织对光的吸收；第三，所述光发生器110与光滤波器120相互配合，可以获得不同半高宽的光波，以调整光学同调断层系统的纵向分辨率。
请参见图5，本发明第四实施例提供一种多峰光源200，用于光学同调断层扫描成像。所述多峰光源200包括：光发生器110以及多峰光滤波器220。本发明第四实施例提供的多峰光源200与本发明第一实施例提供的光源100结构基本相同，其区别在于，该多峰光源200中多峰光滤波器220为多峰窄带滤光片222，该多峰窄带滤光片包括至少两个通带，可以同时获得包括至少两个波段的光波。请参见图6，图中λ1为多峰窄带滤光片222的第一中心波长，λ2为多峰窄带滤光片222的第二中心波长。本实施例中，λ1的取值为650nm，λ2的取值为950nm。δλ1为多峰窄带滤光片222的第一半高宽，δλ2为多峰窄带滤光片222的第二半高宽，δλ1、δλ2的取值范围可以为10nm～500nm，本实施例中δλ1、δλ2取值为100nm。
本实施例提供的多峰光源200具有以下有益效果：利用本实施例提供的多峰光源200可以同时获得包括两个或多个波段的光波，可以获得更加丰富的待测样本信息。
请参见图7，本发明第五实施例进一步提供一种光学同调断层扫描系统10，包括：光源100a、干涉仪模块130、信号处理模块140。所述光源100a也可以为本发明第一、三实施例所提供的光源100、100b，或也可以为本发明第四实施例提供的多峰光源200。本实施例中以光源100a为例，对该光学同调断层扫描系统进行介绍。
所述光源100a用于提供光学同调断层扫描所需的低相干光束，该光源100a进一步包括光发生器110及光滤波器120a。所述光发生器110用于产生第一光束，所述光滤波器120a设置于所述第一光束的传播路径，用于对该第一光束进行滤波，获得一第二光束。该光滤波器120a包括多个窄带滤光片122及第一机械装置124a。该多个窄带滤光片122具有不同中心波长、不同半高宽。该第一机械装置124a用于切换该多个窄带滤光片122的位置。具体地，该第一机械装置124a根据接收到的控制命令选取特定中心波长、半高宽的窄带滤光片，并将该窄带滤光片设置在所述第一光束的传播路径上。所述控制命令可以是由所述信号处理模块140发出并由该第一机械装置124a执行。
所述干涉仪模块130用于获取样品臂和参考臂的返回光的干涉信号。所述干涉仪模块130包括一光学干涉仪，该光学干涉仪可以采用威尔逊干涉仪结构。
所述信号处理模块140接收所述干涉仪模块130输出的干涉信号，并对该干涉信号进行处理以获得观测样品的影像信息。具体地，所述信号处理模块140将接收到的光学信号转换为电信号，并对该电信号进行信号调理，例如信号滤波、放大等，以及并对经过调理后获得的数据进行重建以获得观测样品的影像信息。
进一步地，所述信号处理模块140用于控制所述第一机械装置124a。具体地，所述第一机械装置124a可以在所述信号处理模块140发出的控制命令的作用下快速切换该多个窄带滤光片122的位置。例如，所述第一机械装置124a在所述信号处理模块140发出的控制命令的作用下随时间快速切换该多个窄带滤光片122的位置，使经过滤波后获得的第二光束的中心波长随时间依次递增或递减。或者是，所述第一机械装置124a在所述信号处理模块140发出的控制命令的作用下随时间快速切换该多个窄带滤光片122的位置，使经过滤波后获得的第二光束的中心波长不变，半高宽随时间依次递增或递减。
可以理解，本实施例中是以光源100a为例对光学同调断层扫描系统10进行介绍，本发明所提供的光源100、光源100b以及多峰光源200均可以用于该光学同调断层扫描系统10，相关技术人员可以根据具体需求进行选取。
本实施例提供的光学同调断层扫描系统10具有以下有益效果：第一，所述光发生器110的可选种类多，可以选用具有更高光强强度的发光体，进而有效地提高光学同调断层扫描系统的信噪比；第二，所述信号处理模块140通过控制所述光滤波器120的中心波长及半高宽，进而可以实时改变该光学同调断层系统的信噪比及纵向分辨率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。