一种光学相干层析成像共光路探头的制作方法

[0001]
本发明涉及一种光学相干层析成像共光路探头，属于光学相干层析成像技术领域。


背景技术：

[0002]
用于光学相干层析成像的输出光被分为两部分，一部分被待测样品表面反射进入干涉仪，另一部分经过一个反射镜反射进入干涉仪。被反射镜返回的参考光和被样品返回的探测光，只有当它们的光程差处于光源的相干长度范围内，才会产生干涉信号。光电探测器检测到干涉信号，再通过一定算法还原待测样品的深度信息。光学相干层析成像技术基于低相干光干涉原理获得深度方向的层析能力，重构生物组织或材料内部结构，其信号对比度源于生物组织或材料内部光学反射（散射）特性的空间变化。
[0003]
参考光和探测光只有在其光程差处于光源的相干长度范围内，才会产生干涉信号，所以光学相干层析成像系统需要精确调节参考光的光程，以匹配探测光光程。更换探测光的传输光纤需要重新调节，费时费力。


技术实现要素：

[0004]
因此，本发明的目的在于提供一种光学相干层析成像共光路探头，在探头内部通过部分反射膜进行分光形成参考光路，从而更换外部光纤无需调节光路。
[0005]
为了实现上述目的，本发明的一种光学相干层析成像共光路探头，包括安装套管以及聚焦透镜和准直透镜，所述聚焦透镜和准直透镜同轴设置于安装套管内侧，并且聚焦透镜位于准直透镜的远离光源的一侧；所述光学相干层析成像共光路探头还包括位于安装套管内侧的能够对光线进行部分透射和部分反射的第一部分反射层和第二部分反射层，所述第一部分反射层和第二部分反射层在光路上间隔设置。
[0006]
所述第一部分反射层与第二部分反射层为分别位于聚焦透镜和准直透镜的侧面上的部分反射膜。
[0007]
所述部分反射膜分别位于聚焦透镜和准直透镜的相对的侧面上。
[0008]
所述聚焦透镜和准直透镜为自聚焦透镜。
[0009]
所述聚焦透镜和/或准直透镜的设置有所述部分反射膜的相反的一侧面还设置有增透膜。
[0010]
所述光学相干层析成像共光路探头还包括固定支架，所述固定支架用于固定光纤。
[0011]
所述固定支架设置于安装套管的内侧，并且能够将光纤的端部固定于准直透镜的光轴上。
[0012]
所述聚焦透镜的远离准直透镜的一侧为倾斜的透射面。
[0013]
所述聚焦透镜的远离准直透镜的一侧设置有倾斜的反射面，在所述安装套管上设置有用于被反射面反射的光线穿过的通光部。
[0014]
所述通光部为通孔。
[0015]
所述反射面与光轴呈45
°
夹角。
[0016]
所述安装套管连接于一柔性传动套管上，在所述安装套管与柔性传动套管的外侧设置有柔性外套管。
[0017]
采用上述技术方案，本发明的光学相干层析成像共光路探头，通过第一部分反射层对光线进行部分透射和部分反射，从而形成探测光和参考光，当参考光再经第二部分反射层进行反射后返回至第一部分反射层的光程与探测光经待测样品的表面反射后返回至第一部分反射层的光程相等时发生干涉，因此本发明公开的结构无需设置现有技术中相互独立的参考臂与探测臂，更换外部光纤时无需调节光路，同时结构也较为紧凑，操作也十分方便。
附图说明
[0018]
图1为本发明的实施例一的结构示意图。
[0019]
图2为本发明的实施例二的结构示意图。
[0020]
图3为本发明的实施例三的结构示意图。
[0021]
附图中：1、光轴；2、光纤；3、安装套管；4、固定支架；5、准直透镜；6、聚焦透镜；7、待测样品；8、第二部分反射层；9、第二增透膜；10、第一部分反射层；11、第一增透膜；12、柔性传动套管；13、柔性外套管；14、密封盖；15、45
°
反射棱镜；16、通孔。
具体实施方式
[0022]
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]
实施例一：如图1所示，本发明提供了一种光学相干层析成像共光路探头，包括安装套管3、聚焦透镜6、准直透镜5、固定支架4、第一部分反射层10以及第二部分反射层8。所述安装套管3可以为硬质材质作为支撑载体，聚焦透镜6、准直透镜5、固定支架4、第一部分反射层10和第二部分反射层8均设置与安装套管3内侧。
[0024]
所述固定支架4用于固定光纤2的端部在准直透镜5的光轴1上，光纤2输出的发散光经过准直透镜5形成光束，光束传播至聚焦透镜6，经聚焦透镜6聚焦于待测样品的表面。所述聚焦透镜6和准直透镜5同轴设置于安装套管3内侧，并且聚焦透镜6位于准直透镜5的远离光纤2的一侧。
[0025]
在本实施例中，所述聚焦透镜6和准直透镜5优选为自聚焦透镜6，当然也可以使用球面透镜、非球面透镜或抛物面反射镜替换，以实现准直、聚焦功能。
[0026]
所述第一部分反射层10和第二部分反射层8能够对光线进行部分透射和部分反射，所述第一部分反射层10和第二部分反射层8在光路上间隔设置。
[0027]
在本实施例中，所述第一部分反射层10与第二部分反射层8为分别位于聚焦透镜6和准直透镜5的相对侧面上的部分反射膜。所述聚焦透镜6的与第一部分反射层10相反的一侧设置有第一增透膜11，准直透镜5的与第二部分反射层8相反的一侧面还设置有第二增透膜9。
[0028]
平行光束被第一部分反射层10分为两部分光束，一部分透射进入所述聚焦透镜6形成探测光，另一部分被反射形成参考光。探测光、参考光各自的光程计算均以第一部分反射层10作为零位，探测光经待测样品表面反射后返回至第一部分反射层10，这是探测光自零位经过的光程；参考光被反射传播至第二部分反射层8后，再被第二部分反射层8的反射，返回第一部分反射层10，这是参考光自零位经过的光程，当探测光与参考光的光程被调节为相等时发生干涉。准直透镜5和聚焦透镜6之间的间距在装配过程中调节，以满足光学干涉条件，间距调节完成后准直透镜5、聚焦透镜6与安装套管3紧密固定，保证工作可靠。探头工作时，安装套管3带动探头，可实现直线扫描。
[0029]
实施例二：如图2所示，在本实施例中，聚焦透镜6的远离准直透镜5的一侧为倾斜的透射面，从而使出射光的聚焦点偏离光轴1。安装套管3尾部与柔性传动套管12紧密固定，柔性传动套管12可弯曲，并且能够传递旋转动力至安装套管3。安装套管3与柔性传动套管12的外侧套设有柔性外套管13，柔性外套管13可以采用摩擦系数较小的材料，保证安装套管3与柔性传动套管12可在柔性外套管13内旋转。当柔性传动套管12带动安装套管3旋转时，光斑可实现在样品表面的圆形扫描。
[0030]
实施例三：如图3所示，在本实施例中，所述聚焦透镜6的远离准直透镜5的一侧设置有45
°
反射棱镜15，从而在聚焦透镜6的端部形成与光轴1呈45
°
夹角倾斜的反射面，柔性外套管13端部用密封盖14密封。在所述安装套管3以及柔性外套管13上设置有用于被反射面反射的光线穿过的通光部，所述通光部为通孔16，当然所述通光部也可以为能够对光线透射的透明部。聚焦透镜6输出的聚焦光束经过45
°
反射棱镜15后偏转90
°
，柔性传动套管12带动探头旋转，可实现对待测样品内壁的环形扫描。
[0031]
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。