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安扬激光超连续光源SC46系列应用于光学相干断层扫描(OCT)

导读: 光学相干断层扫描是一种光学信号获取与处理的方式。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描,获得的三维图像分辨率可以达到微米级。

  光学相干断层扫描(英文: Optical coherence tomography,简称OCT)是一种光学信号获取与处理的方式。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描,获得的三维图像分辨率可以达到微米级。光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理,通常采用近红外光进行拍照。由于选取的光线波长较长,可以穿过扫描介质的一定深度。另一种类似的技术,共焦显微技术,穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。

  在全世界范围内,有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始对人体组织,尤其是眼睛的成像进行研究。1990年的 ICO-15 SAT 会议上,首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像。1990年,丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究,随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究。这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度。

  光学相干断层扫描是基于弱相干干涉学理论发展的。在传统的干涉学中需要使用相干长度很长的光源,因此通常选用激光作为干涉光源,相干长度通常达到数米。而在光学相干断层扫描技术中,由于使用了宽带光源,相干长度被缩短到了几个微米。宽带光源通常可以使用超辐射发光二极管或超短脉冲的激光来实现。白光也是一种功率较低的宽带光源。

  光学相干断层扫描使用的光源包括超辐射发光二极管与超短脉冲激光。根据光源性质的不同,这种扫描方式甚至可以达到亚微米级的分辨率,这时需要光源的频谱非常宽,波长的变化范围在100纳米左右。

  武汉安扬激光技术责任有限公司(YSL)作为国内首家致力于超短脉冲激光及超快脉冲光纤激光器研发和生产的公司,目前推出的超连续谱光源(白光光源),是可以提供光谱宽度从<460nm到>2μm的宽光谱白光光源。该系统重复频率1-30MHz可调,功率稳定性<±1%,满足不同应用的需求,且采用全光纤设计,使用风冷,设计灵活可靠、维护简单,易于携带,在荧光成像、单分子成像、光学CT(Opctical Coherence Tomography)等方面有广泛应用。

  光学相干断层扫描的基础理论是白光或低相干光的干涉。在这种技术中,光学设备包括一个干涉仪(在图1中,使用了典型的迈克耳孙干涉仪),和低相干的宽带光源。光线被分成两束,分别称为参考光臂和样品光臂,然后又将这两束光合并以产生干涉图样。

安扬公司连续光源应用于光学相干断层扫描

图1 安扬公司连续光源应用于光学相干断层扫描

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