CN114343564A - 一种超大范围的oct成像装置和及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大范围的OCT成像装置和及其成像方法。本发明基于光纤分束器，只需要利用一个扫频光源、一个探测器和一个数据采集卡就能够实现眼前节和眼后节同时成像；利用1×n光纤分束器产生多个样品臂支路，将不同样品臂支路与同一个参考臂之间的光程差设置为不同值，使得不同样品臂支路产生的干涉信号位于不同的频率范围，实现同一个探测器同时探测到眼前节与眼后节的干涉信号；通过设计样品臂光路增大了OCT成像装置的轴向成像范围与横向成像范围；本发明增加测距光源和光纤式电动衰减器作为位置探测模块，解决对位不准的问题，能够有效降低场曲像差，提高边缘视场的成像质量，并能够有效消除眼球抖动带来的图像扭曲。

Description

一种超大范围的OCT成像装置和及其成像方法

技术领域

本发明涉及人眼光学成像技术，具体涉及一种超大范围的OCT成像装置和及其成像方法。

背景技术

光学相干断层成像(OCT)是当代眼科护理的一个主要组成部分，可以提供高分辨率的眼部结构横断面图像。然而，从OCT的首次报道开始，典型眼前节OCT系统不能很好地成像眼后节，如视网膜和脉络膜；相反，典型的眼后节OCT系统不能很好地成像眼前节，如角膜和晶状体。由于这种在成像能力上的物理分离，OCT作为整个眼睛的全面扫描仪的使用受到了限制。

全眼OCT系统能够同时或者先后拍摄眼后节和眼前节的OCT图像，以产生一个真正全眼部图像。在Fan等人文献（Fan S, Li L, Li Q, et al. Dual band dual focusoptical coherence tomography for imaging the whole eye segment[J]. Biomedicaloptics express, 2015, 6(7): 2481-2493.）中，其开发了一种双波段双焦点光谱域光学相干断层成像系统，可用于整个眼段的体内 2D/3D 成像，包括整个眼前节和视网膜。该系统具有两个 OCT 通道，两个不同的波段以 840 nm 和 1050 nm 为中心，分别用于对视网膜和眼前节进行成像。通过组合两个探测光束进行同轴扫描。该系统的缺点是前节成像深度不足；结构复杂，需要多个激光器，成本较高，调试较难。近十年，随着电子技术不断进步，基于扫频光源的扫频OCT带来了扫描速度和成像深度的飞跃，目前新颖OCT设备已进入扫频时代。

申请号为CN201410243150.5的专利提出一种多功能眼科频域OCT，其利用振镜将眼前节和眼底的光路分开，实现了快速切换功能。然而，该系统光路设计上不够简洁，器件繁多，调试复杂，而且受限于频域OCT影响，成像速度不够快。

申请号为CN201810440088.7的专利提出一种扫频OCT的光学干涉成像系统，其利用扫频光源实现了比频域OCT更快的成像深度，但是其光路单一，不能同时实现眼前节和眼底成像。

发明内容

为了克服目前眼科OCT测量仪器存在测量性能单一、运行速度较慢、扫描视场小的问题，本发明提出了一种超大范围的OCT成像装置和及其成像方法。

本发明的一个目的在于提出一种超大范围的OCT成像装置。

本发明的超大范围的OCT成像装置包括：扫频光源、光纤分束器、插值时钟模块、数据采集卡、计算机、测距光源、光纤式电动衰减器 、波分复用器、通用光纤耦合器、样品臂、电动延迟线、均分光纤耦合器、平衡光电探测器、低通滤波器、射频衰减器和总控制模块；其中，扫频光源的输出端通过光纤连接至光纤分束器的输入端；光纤分束器的输出端通过光纤分别连接至插值时钟模块的光束输入端和波分复用器的一个输入端，插值时钟模块的输出端通过射频线缆连接至数据采集卡的外部时钟端；数据采集卡通过数据总线连接至计算机；测距光源通过光纤连接光纤式电动衰减器的输入端；光纤式电动衰减器的输出端连接至波分复用器的另一个输入端；波分复用器的输出端通过光纤连接至通用光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的第二端口通过光纤连接至样品臂，通用光纤耦合器的第三端口通过光纤连接至电动延迟线的一端，通用光纤耦合器的第四端口通过光纤连接至均分光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的分光比例是任意设置的；电动延迟线的另一端连接至均分光纤耦合器的第二端口，电动延迟线作为参考臂；均分光纤耦合器的第三和第四端口分别通过光纤连接至平衡光电探测器；平衡光电探测器通过射频线缆连接至低通滤波器；低通滤波器通过射频线缆连接射频衰减器；射频衰减器通过射频线缆连接至数据采集卡的信号端；扫频光源的同步触发信号端通过射频线缆连接至插值时钟模块的信号输入端；扫频光源的同步触发信号端连接至总控制模块；总控制模块通过射频线缆连接至数据采集卡的触发端口；

样品臂包括1×n光纤分束器和n路样品臂支路，通用光纤耦合器的第二端口连接至1×n光纤分束器的输入端，1×n光纤分束器的n个输出端分别连接n路样品臂支路，来自通用光纤耦合器的第二端口的光通过1×n光纤分束器分成n路，并且各路样品臂支路满足设定的光程差要求，即使得不同的样品臂支路与参考臂有不同的光程差，达到不同样品臂支路与参考臂的干涉信号频率在不同的频段范围；总控制模块通过信号线连接至各路样品臂支路的扫描振镜，n为≥2的自然数；

扫频光源发出同步触发信号T1分别连接至插值时钟模块和总控制模块，作为其参考时钟信号，使得插值时钟模块输出的插值时钟信号T2、总控制模块产生的触发信号T3以及射频衰减器输出的携带样品信息的干涉信号T4同步；

扫频光源发出一束宽带光至光纤分束器，通过设定的比例分别传输至插值时钟模块和波分复用器；插值时钟模块得到完整的插值时钟信号T2，传输至数据采集卡；测距光源发出激光传输到光纤式电动衰减器；光纤式电动衰减器调整进入至波分复用器的激光的光功率；波分复用器将扫频光源发出的宽带光和测距光源发出的激光合束后输入至通用光纤耦合器；通用光纤耦合器根据设定的光功率比例，将一部分光通过第二端口传输至样品臂；通过样品臂照射到样品上，照射样品产生散射光；散射光被样品臂接收，返回至通用光纤耦合器的第二端口；样品产生的散射光通过通用光纤耦合器的第四端口传输至均分光纤耦合器；通用光纤耦合器将另一部分光通过第三端口传输至电动延迟线；电动延迟线作为参考臂，调整参考臂的光程差，经电动延迟线调整光程后的光作为参考光，传输至均分光纤耦合器；散射光和参考光在均分光纤耦合器处发生干涉，干涉光携带样品信息；均分光纤耦合器将干涉光均分后输送至平衡光电探测器；平衡光电探测器将干涉光从光信号转换为电信号，传输给低通滤波器；经低通滤波器抑制高频噪声后，传输至射频衰减器，射频衰减器调整电信号的幅值以满足数据采集卡的采集量程，输出干涉信号T4；总控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1，产生触发信号T3传输至数据采集卡，控制整个OCT成像装置的工作时序；并且总控制模块产生控制信号，控制各路样品臂支路进行同步扫描；数据采集卡根据触发信号T3采集射频衰减器输出的携带有样品信息的干涉信号T4；数据采集卡将干涉信号T4传输至计算机，计算机分析干涉信号T4后得到样品的超大视场范围的三维全眼结构图和血流图。

插值时钟模块包括：电动可调光程差的马赫增德干涉仪（Mach-Zehnderinterferometer, MZI）光路、插值时钟光电探测器、第一滤波器、射频放大器、第二滤波器、插值时钟控制模块、倍频时钟模块和电子开关；其中，光纤分束器将从扫频光源出射的一部分光束分束至MZI光路；电动可调光程差的MZI光路产生设定频率段的干涉光谱，频率段范围为1MHz~10GHz，输入至插值时钟光电探测器；插值时钟光电探测器将干涉光谱变为初始的插值时钟信号，依次经过第一滤波器、射频放大器和第二滤波器，初始的插值时钟信号变为振幅相对一致的插值时钟信号；插值时钟控制模块控制倍频时钟模块产生基频时钟信号，频率在0.1MHz~100MHz；扫频光源的同步触发信号端连接至插值时钟控制模块，将同步触发信号T1传输至插值时钟控制模块；插值时钟控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1进行时序控制，即依据扫频光源输出光谱占空比的不同，对没有光谱输出的部分，控制电子开关输出倍频时钟模块产生的基频时钟信号；对有光谱输出的部分，控制电子开关输出经过第二滤波器产生的插值时钟信号；基频时钟信号和第二滤波器产生的插值时钟信号按照有无光谱输出的时序组和在一起，形成完整的插值时钟信号T2。

n路样品臂支路包括：m路眼后节光路和n-m路眼前节光路，m为自然数且0≤m≤n，n为≥2的自然数。

每一路眼后节光路包括：第一偏振控制器、第一准直器、第一变焦透镜、第一扫描振镜、第一透镜和第二透镜；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第一准直器，在输出端经连接至第一准直器的光纤跳线上设置第一偏振控制器；第一透镜和第二透镜采用共焦点摆放，组成4F系统；光束经第一偏振控制器，调整眼后节光路与参考臂的干涉信号，使其最大化；经第一准直器后变成平行光，经第一变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第一扫描振镜；第一扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第一透镜的焦平面上，第一扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经第一透镜和第二透镜后照射至眼后节；通过调整每一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角，使得各路眼后节光路成像区域不同，增加整个眼后节成像的视场范围。

每一路眼前节光路包括：第二偏振控制器、第二准直器、第二变焦透镜、第二扫描振镜和第三透镜；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第二准直器，在输出端经连接至第二准直器的光纤跳线上设置第二偏振控制器；光束经第二偏振控制器，调整眼前节光路的干涉信号，使其最大化；经第二准直器后变成平行光，经第二变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第二扫描振镜；第二扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第三透镜的焦平面上，第二扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经第三透镜后照射至眼前节；通过调节1×n光纤分束器输出端的光纤跳线与第二准直器光轴的偏移量，实现不同的眼前节光路与第二准直器光轴有不同的偏移量，进而成像不同的眼前节区域，增大整个眼前节成像的视场范围。

通过调节每一路眼后节光路或眼前节光路所对应的光纤跳线使其满足设定的长度要求，使得各路样品臂支路与参考臂满足设定的光程差。总控制模块通过信号线连接至各路样品臂支路的扫描振镜。

眼前节光路光聚焦在眼前节，即角膜和晶状体；眼后节光路光聚焦在眼后节，即眼底。

进一步，还包括固视灯光路，固视灯光路依次包括二向色镜、镜头和显示屏，位于眼睛光轴上；其中，二向色镜对扫频光源的波长具有高反射率，对显示屏产生的波长具有高透射率。

进一步，本发明还包括角度调整模块，能够灵活调整各路样品臂支路的入射光束角度；角度调整模块包括样品臂支撑板、第一导轨、第二导轨和i个镜头滑块；样品臂支撑板为平板，在样品臂支撑板的表面分别开设有第一导轨和第二导轨；第一导轨和第二导轨均为部分圆环形的凹槽导轨，第一导轨和第二导轨所在的圆环同心，样品位于圆心，且占圆环的比例相同；i个镜头滑块的底端分别嵌入至第一导轨和第二导轨内，能够沿着第一导轨和第二导轨滑动，镜头滑块的方向沿着第一导轨和第二导轨所在圆环的径向；一个镜头滑块上设置一路样品臂支路，i个镜头滑块分别对应i路样品臂支路，i为≤n的自然数；滑块越靠近圆心，横向尺寸越小；相比于长方形滑块，优点是两个镜头滑块能够靠的更近，角度调整的范围更大。镜头滑块的底表面分别设置有圆柱和部分环形柱，圆柱和部分环形柱分别内嵌至第一导轨和第二导轨的凹槽内，部分环形的曲率与所在导轨的曲率一致；圆柱和部分环形柱在第一导轨和第二导轨中滑动实现镜头滑块的滑动，部分环形柱的特点是其前后表面的曲率与所在的第二导轨的凹槽的曲率一样，保证滑动时的流畅和稳定。

本发明的另一个目的在于提出一种超大范围的OCT成像方法。

本发明的超大范围的OCT成像方法，包括以下步骤：

1) OCT成像装置连接：

扫频光源的输出端通过光纤连接至光纤分束器的输入端；光纤分束器的输出端通过光纤分别连接至插值时钟模块的光束输入端和波分复用器的一个输入端，插值时钟模块的输出端通过射频线缆连接至数据采集卡的外部时钟端；数据采集卡通过数据总线连接至计算机；测距光源通过光纤连接光纤式电动衰减器的输入端；光纤式电动衰减器的输出端连接至波分复用器的另一个输入端；波分复用器的输出端通过光纤连接至通用光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的第二端口通过光纤连接至样品臂，通用光纤耦合器的第三端口通过光纤连接至电动延迟线的一端，通用光纤耦合器的第四端口通过光纤连接至均分光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的分光比例是任意设置的；电动延迟线的另一端连接至均分光纤耦合器的第二端口；均分光纤耦合器的第三和第四端口分别通过光纤连接至平衡光电探测器；平衡光电探测器通过射频线缆连接至低通滤波器；低通滤波器通过射频线缆连接射频衰减器；射频衰减器通过射频线缆连接至数据采集卡的信号端；扫频光源的同步触发信号端通过射频线缆连接至插值时钟模块的信号输入端；扫频光源的同步触发信号端连接至总控制模块；总控制模块通过射频线缆连接至数据采集卡的触发端口；

通用光纤耦合器的第二端口连接至1×n光纤分束器的输入端，1×n光纤分束器的n个输出端分别连接n路样品臂支路，来自通用光纤耦合器的第二端口的光通过1×n光纤分束器分成n路；总控制模块通过信号线连接至各路样品臂支路，n为≥2的自然数；

2) 进行位置校正，并进一步校正不同样品臂支路的图像的位置，保证互相不串扰；

3) 扫频光源发出同步触发信号T1分别连接至插值时钟模块和总控制模块，作为其参考时钟信号，使得插值时钟模块输出的插值时钟信号T2、总控制模块产生的触发信号T3以及射频衰减器输出的携带样品信息的干涉信号T4同步；

4) 扫频光源发出一束宽带光至光纤分束器，通过设定的比例分别传输至插值时钟模块和波分复用器；插值时钟模块得到完整的插值时钟信号T2，传输至数据采集卡；

5) 测距光源发出激光传输到光纤式电动衰减器；光纤式电动衰减器调整进入至波分复用器的激光的光功率；波分复用器将扫频光源发出的宽带光和测距光源发出的激光合束后输入至通用光纤耦合器；通用光纤耦合器根据设定的光功率比例，将一部分光通过第二端口传输至样品臂；通过样品臂照射到样品上，照射样品产生散射光；

6) 散射光被样品臂接收，返回至通用光纤耦合器的第二端口；样品产生的散射光通过通用光纤耦合器的第四端口传输至均分光纤耦合器；通用光纤耦合器将另一部分光通过第三端口传输至电动延迟线；电动延迟线作为参考臂，调整参考臂的光程差，经电动延迟线调整光程后的光作为参考光，传输至均分光纤耦合器；

7) 散射光和参考光在均分光纤耦合器处发生干涉，干涉光携带样品信息；均分光纤耦合器将干涉光均分后输送至平衡光电探测器；平衡光电探测器将干涉光从光信号转换为电信号，传输给低通滤波器；经低通滤波器抑制高频噪声后，传输至射频衰减器，射频衰减器调整电信号的幅值以满足数据采集卡的采集量程，输出干涉信号T4；

8) 总控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1，产生触发信号T3传输至数据采集卡，控制整个OCT成像装置的工作时序；；数据采集卡根据触发信号T3采集射频衰减器输出的携带有样品信息的干涉信号T4；数据采集卡将干涉信号T4传输至计算机；

9) 总控制模块输出控制信号，控制各路样品臂支路对样品进行同步扫描，一直到完成所有扫描点的数据采集；

10) 计算机分析干涉信号T4后得到样品的超大视场范围的三维全眼结构图和血流图。

其中，在步骤2）中，采用测距光源和光纤式电动衰减器进行工作距离位置校正，并进一步校正不同样品臂支路的图像的位置，包括以下步骤：

a) 扫频光源关闭，测距光源打开，将一个反射镜置于OCT成像装置的额定工作距离处，反射镜用来模拟角膜，扫频光源关闭，测距光源打开，记录此时反射镜表面与参考臂发生干涉产生的信号，将其换算为深度值为第一深度z1，此时参考臂的位置计为第一位置；

b) 将一个模型眼置于测试位置；

c) 保持扫频光源关闭且测距光源打开，观察模型眼的角膜前表面与参考臂干涉产生的信号，将对应的深度值为第二深度z2，通过调整工作距离，使得z2 = z1，此时被试模型眼处于额定工作距离；如果z1 < z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离大于额定工作距离，应该减小该距离；如果z1 > z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离小于额定工作距离，应该增加该距离；

d) 扫频光源和测距光源同时打开，调整参考臂的光程差，使得不同样品臂支路与参考臂干涉产生的信号不会发生频率混叠，即在预览图像中，不同样品臂得到的模型眼的眼前节与眼后节图像分别位于不同深度的位置，不发生交叉。

在步骤10）中，计算机分析干涉信号T4后得到样品的全眼结构图和血流图，包括以下步骤：

i. 通过逐次带通滤波的方法，得到不同样品臂支路对应的干涉信号，其中带通滤波的频率范围是依据样品臂与参考臂的光程差的大小进行设定；

ii. 对各组干涉信号分别进行插值、色散补偿和折射率矫正；

iii. 根据多路眼前节光路与多路眼后节光路的原始数据，首先拼接成大视场的眼前节与眼后节结构图，然后结合眼前节与眼后节成像时参考臂的光程差，从而拼接形成超大视场范围的三维全眼结构图，并对三维全眼结构图进行数据处理得到血流图；

iv. 从三维全眼结构图提取出眼球的各项生物数据，包括视网膜厚度、视网膜曲率、角膜曲率、房角、角膜厚度、前房深度、晶状体厚度、眼轴长度和房角等。

本发明的优点：

(1) 基于光纤分束器方法的全眼OCT成像装置只需要利用一个扫频光源，一个探测器，一个采集卡就能够实现眼前节和眼后节同时成像，相比于多光源方案，本发明大幅降低硬件成本；另外，本发明使用全光纤使得OCT成像装置稳定性更好，加工装配更加简单；

(2) 利用扫频光源相干长度长的优点，利用1×n光纤分束器产生多路样品臂支路，然后将不同样品臂支路与同一个参考臂之间的光程差设置为不同值，使得不同样品臂支路产生的干涉信号位于不同的频率范围；相当于眼后节的干涉信号频率范围与眼前节的干涉信号频率范围有一个较大间隔，进而实现了同一个探测器同时探测到眼前节与眼后节的干涉信号；

(3) 由于人眼的光学结构较为复杂，不同个体的差异性较大，像差较大，所以眼科OCT成像装置，尤其眼后节OCT成像装置面临扫描视场范围较小的问题；本发明的技术方案通过将两路眼后节光路的样品臂以不同角度入射到眼底，能够显著扩大眼底OCT成像装置的成像视场范围，有助于观察到视盘周边区域的结构信息和血流信息，这对糖尿病、高血压等慢性疾病的早期筛查具有重要作用；本发明的技术方案通过将两路眼前节光路的样品臂在横向上偏移开一定距离，以实现对不同xy区域进行三维成像，这能够显著扩大眼前节OCT成像装置的成像视场范围；通过设计样品臂光路增大了OCT成像装置的轴向成像范围与横向成像范围；

(4) 传统kclock时钟模块只是将MZI干涉仪的干涉信号进行直接输出，然后用数据采集卡的信号通道进行采集；本发明的技术方案通过将MZI干涉仪的干涉信号进行整形和滤波实现强度上的均匀化，然后根据扫频光源的扫描时钟信号对整形后的MZI干涉信号是零的地方进行基频填充；最终使得该信号能够直接输给数据采集卡的外部时钟端口，并且解决了采集卡因外部时钟信号频率为零而崩溃的问题；

(5) 通过增加测距光源和光纤式电动衰减器，共用OCT成像装置，组成一套基于时域OCT的位置探测模块，比如增加一个与扫频光源不同波长的光源，无需增加另外光电探测器，利用平衡光电探测器就能够实现位置探测功能，即探测出OCT成像装置在实际工作中最后一个透镜距离角膜前表面的距离，这能够解决对位不准的问题，能够有效降低场曲像差，提高边缘视场的成像质量；此外，位置探测模块产生的干涉信号还能够用作大视场图像配准的参考基准，能够有效消除眼球抖动带来的图像扭曲。

附图说明

图1为本发明的超大范围的OCT成像装置的结构框图；

图2为本发明的超大范围的OCT成像装置的插值时钟模块的结构框图；

图3为本发明的超大范围的OCT成像装置的样品臂的实施例一的光路图；

图4为本发明的超大范围的OCT成像装置的样品臂的实施例二的光路图；

图5为本发明的超大范围的OCT成像装置的样品臂的实施例三的光路图；

图6为本发明的超大范围的OCT成像装置的样品臂的实施例四的光路图；

图7为本发明的多光束偏振OCT成像装置的一个实施例的角度调整模块的示意图，其中，（a）为俯视图，（b）为镜头滑块沿图（a）中A-A线的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本实施例的超大范围的OCT成像装置包括：扫频光源、光纤分束器、插值时钟模块、数据采集卡、计算机、测距光源、光纤式电动衰减器 、波分复用器、通用光纤耦合器、样品臂、电动延迟线、均分光纤耦合器、平衡光电探测器、低通滤波器、射频衰减器和总控制模块；其中，扫频光源的输出端通过光纤连接至光纤分束器的输入端，扫频光源的波长扫描范围是1000nm-1100nm；光纤分束器的输出端通过光纤分别连接至插值时钟模块的光束输入端和波分复用器的一个输入端，插值时钟模块的输出端通过射频线缆连接至数据采集卡的外部时钟端；数据采集卡通过数据总线连接至计算机；测距光源通过光纤连接光纤式电动衰减器的输入端，工作波长是1550nm；光纤式电动衰减器的输出端连接至波分复用器的另一个输入端；波分复用器的输出端通过光纤连接至通用光纤耦合器的第一端口，分光比为10：90或者20：80，通用光纤耦合器的第二端口通过光纤连接至样品臂，通用光纤耦合器的第三端口通过光纤连接至电动延迟线的一端，通用光纤耦合器的第四端口通过光纤连接至均分光纤耦合器的第一端口，均分光纤耦合器的两个输出端即第二端口和第三端口的分光比为50：50，通用光纤耦合器的两个输出端输出的光功率比例是任意设置的；电动延迟线的另一端连接至均分光纤耦合器的第二端口；均分光纤耦合器的第三和第四端口分别通过光纤连接至平衡光电探测器；平衡光电探测器通过射频线缆连接至低通滤波器；低通滤波器通过射频线缆连接射频衰减器；射频衰减器通过射频线缆连接至数据采集卡的信号端；扫频光源的同步触发信号端通过射频线缆连接至插值时钟模块的信号输入端；扫频光源的同步触发信号端连接至总控制模块；总控制模块通过射频线缆连接至数据采集卡的触发端口；总控制模块还通过信号线连接至样品臂支路的各个扫描振镜。

如图2所示，插值时钟模块包括电动可调光程差的马赫增德干涉仪（Mach-Zehnderinterferometer, MZI）光路、插值时钟光电探测器、第一滤波器、射频放大器、第二滤波器、插值时钟控制模块、倍频时钟模块和电子开关；光纤分束器将从扫频光源出射的一部分光束分束至MZI光路；电动可调光程差的MZI光路产生设定频率段的干涉光谱，输入至插值时钟光电探测器；插值时钟光电探测器将干涉光谱变为初始的插值时钟信号，依次经过第一滤波器、射频放大器和第二滤波器，初始的插值时钟信号变为振幅相对一致的插值时钟信号；插值时钟控制模块控制倍频时钟模块产生基频时钟信号，频率在0.1MHz~100MHz；扫频光源的同步触发信号端连接至插值时钟控制模块，将同步触发信号T1传输至插值时钟控制模块；插值时钟控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1进行时序控制，即依据扫频光源输出光谱占空比的不同，对没有光谱输出的部分，控制电子开关输出倍频时钟模块产生的基频时钟信号；对有光谱输出的部分，控制电子开关输出经过第二滤波器产生的插值时钟信号；基频时钟信号和第二滤波器产生的插值时钟信号按照有无光谱输出的时序组和在一起，形成完整的插值时钟信号T2。

本实施例的超大范围的OCT成像方法，包括以下步骤：

1）OCT成像装置连接，如图1所示；

2）采用测距光源和光纤式电动衰减器进行位置校正：

a）扫频光源关闭，测距光源打开，测距光源优选采用扫频激光器，优选波长是1200-1600nm；将一个反射镜置于额定工作距离处，反射镜用来模拟角膜，记录此时反射镜表面与参考臂发生干涉产生的干涉信号，将其换算为深度值为第一深度z1，此时参考臂的位置计为第一位置z11；

b）将一个模型眼置于测试位置；

c）保持扫频光源关闭且测距光源打开，观察模型眼的角膜前表面与参考臂的干涉信号，将对应的深度值为第二深度z2，通过调整工作距离，使得z2 = z1，此时被试模型眼处于额定工作距离；如果z1 < z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离大于额定工作距离，应该减小该距离，被试模型眼与OCT成像装置的距离是指OCT成像装置的最后一个成像透镜的后表面与被试模型眼角膜前表面的距离；如果z1 > z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离小于额定工作距离，应该增加该距离；

d）扫频光源和测距光源都打开，调整参考臂的光程差，使得不同样品臂的干涉信号不会发生频率混叠，即在预览图像中，不同样品臂得到的模型眼的眼前节与眼后节图像分别位于不同深度的位置，不发生交叉；假设参考臂运动到第三位置z33时，探测模块输出的角膜表面与参考臂的干涉信号对应的深度值是第三深度z3，则应该满足z33-z11=z3-z1；如果不满足则需要调整实际中的工作距离以使其满足；以基于1×3光纤分束器方法的大视场全眼OCT成像装置的样品臂为例，假设第一眼后节光路与参考臂的光程差是0mm，第二眼后节光路与参考臂的光程差是5mm，眼前节光路与参考臂的光程差是10mm；探测模块输出的第一位置信号是由角膜前表面返回的光与参考臂返回的光发生干涉产生的，因此，当眼睛位于额定的工作距离时，探测模块输出的位置信号恰好位于10mm光程差对应的位置；此外探测模块还会输出第二位置信号与第三位置信号，分别对应由第一眼后节光路与参考臂发生干涉产生的以及第二眼后节光路与参考臂发生干涉产生的；但是由于眼底反射光束很弱，第二位置信号与第三位置信号在预览图像里会很弱，所以第一位置信号适合用于做工作距离的判定标准；第一位置信号、第二位置信号和第三位置信号还有一个优点是便于不同通道的数据进行大视场拼接和抖动消除；

3）扫频光源发出同步触发信号T1分别连接至插值时钟模块和总控制模块，作为其参考时钟信号，使得插值时钟模块输出的插值时钟信号T2、总控制模块产生的触发信号T3以及射频衰减器输出的携带样品信息的干涉信号T4同步；

4）扫频光源发出一束宽带光至光纤分束器，通过设定的比例分别传输至插值时钟模块和波分复用器；插值时钟模块得到完整的插值时钟信号T2，传输至数据采集卡；

5）测距光源发出激光传输到光纤式电动衰减器；光纤式电动衰减器调整进入至波分复用器的激光的光功率；波分复用器将扫频光源发出的宽带光和测距光源发出的激光合束后输入至通用光纤耦合器；通用光纤耦合器根据光功率比例2:98，将小部分光通过第二端口传输至样品臂；通过样品臂照射到样品上，照射样品产生散射光；

6）散射光被样品臂接收，返回至通用光纤耦合器的第二端口；样品产生的散射光通过通用光纤耦合器的第四端口传输至均分光纤耦合器；通用光纤耦合器将另一部分光通过第三端口传输至电动延迟线；电动延迟线作为参考臂，调整参考臂的光程差，经电动延迟线调整光程后的光作为参考光，传输至均分光纤耦合器；

7）散射光和参考光在均分光纤耦合器处发生干涉，干涉光携带样品信息；均分光纤耦合器将干涉光均分后输送至平衡光电探测器；平衡光电探测器将干涉光从光信号转换为电信号，传输给低通滤波器；经低通滤波器抑制高频噪声后，传输至射频衰减器，射频衰减器调整电信号的幅值以满足数据采集卡的采集量程，输出干涉信号T4；

8）总控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1，产生触发信号T3传输至数据采集卡，控制整个OCT成像装置的工作时序； 数据采集卡根据触发信号T3采集射频衰减器输出的携带有样品信息的干涉信号T4；数据采集卡将干涉信号T4传输至计算机；

9）总控制模块，分别对n路样品臂支路的扫描振镜产生控制信号S1,S2···Sn，控制各路样品臂支路的扫描振镜；

10）计算机分析干涉信号T4后得到样品的超大视场范围的三维全眼结构图和血流图：

i. 通过逐次带通滤波的方法，得到不同样品臂支路对应的干涉信号，其中带通滤波的频率范围是依据样品臂与参考臂的光程差的大小进行设定；

ii. 对各组干涉信号分别进行插值、色散补偿和折射率矫正；

iii. 根据多路眼前节光路与多路眼后节光路的原始数据，首先拼接成大视场的眼前节与眼后节结构图，然后结合眼前节与眼后节成像时参考臂的光程差，从而拼接形成超大视场范围的三维全眼结构图，并对三维全眼结构图进行数据处理得到血流图；

iv. 从三维全眼结构图中提取出眼球的各项生物数据，包括视网膜厚度、视网膜曲率、角膜曲率、房角、角膜厚度、前房深度、晶状体厚度、眼轴长度和房角等。

样品臂包括1×n光纤分束器和n路样品臂支路，来自通用光纤耦合器的第二端口的光通过1×n光纤分束器分成n路样品臂支路，并且各路样品臂支路满足设定的光程差要求，即使得不同的样品臂支路与参考臂有不同的光程差，达到不同样品臂支路与参考臂的干涉信号频率在不同的频段范围。

实施例一

如图3所示，本实施例采用两路眼后节光路和一路眼前节光路，通过1×3光纤分束器9001分成3路样品臂支路，1×3光纤分束器的每一个输出端分别连接一路眼后节光路或眼前节光路；1×3光纤分束器9001的分光比为40:30:30，40%的端口给眼前节光路，30%的端口分别给两个眼后节光路。

每一路眼后节光路包括第一偏振控制器902、第一准直器903、第一变焦透镜904、第一扫描振镜905、第一透镜906和第二透镜907；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第一准直器，在输出端经连接至第一准直器的光纤上设置第一偏振控制器；第一透镜和第二透镜采用共焦点摆放，组成4F系统，且优选缩束比是2-3的4F系统；光束经第一偏振控制器，调整眼后节光路样品臂与参考臂的干涉信号，使其最大化；经第一准直器后变成平行光，经第一变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第一扫描振镜；第一扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第一透镜的焦平面上，第一扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经第一透镜和第二透镜后照射至眼后节；通过调整每一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角，使得各路眼后节光路成像区域不同，增加了整个眼后节成像的视场范围。第一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是20°~ 45°。第二路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是-20°~ -45°。

每一路眼前节光路包括第二偏振控制器912、第二准直器913、第二变焦透镜914、第二扫描振镜915和第三透镜916；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第二准直器，在输出端经连接至第二准直器的光纤上设置第二偏振控制器；光束经第二偏振控制器，调整眼前节光路的干涉信号，使其最大化；经第二准直器后变成平行光，经第二变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第二扫描振镜；第二扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第三透镜的焦平面上，第二扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经二向色镜916反射后，经第三透镜后照射至眼前节。

通过调节每一路眼后节光路或眼前节光路所对应的光纤跳线使其满足设定的长度要求，使得各路样品臂支路与参考臂满足设定的光程差。

固视灯光路依次包括二向色镜917、镜头918和显示屏919，位于眼睛光轴上；其中，二向色镜对扫频光源的波长具有高反射率，对显示屏产生的波长具有高透射率。显示屏的光通过镜头经二向色镜透射后经第三透镜916至被试眼球。

各路眼后节光路和路眼前节光路所对应的光纤跳线满足长度要求：参考臂与第一路眼后节光路的光程差是零时，第二路眼后节光路与参考臂的光程差需要大于3mm，即眼后节成像时的最大量程，优选是4mm-8mm；眼前节光路与参考臂的光程差需要大于6mm，优选是8mm-16mm。

实施例二

如图4所示，本实施例采用两路眼后节光路和两路眼前节光路，通过1×4光纤分束器9002分成4路样品臂支路，1×4光纤分束器的每一个输出端分别连接一路眼后节光路或眼前节光路，1×4光纤分束器9002的分光比优选是25:25:25:25。在本实施例中，两路眼前节光路共用第二准直器913、第二变焦透镜914、第二扫描振镜915和第三透镜916。第一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是20°~ 45°。第二路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是-20°~ -45°。

各路眼后节光路和各路眼前节光路所对应的光纤跳线满足长度要求：即当参考臂与第一路眼后节光路的光程差是零时，第二路眼后节光路与参考臂的光程差需要大于3mm，即眼后节成像时的最大量程，优选4mm-8mm；第一路眼前节光路与参考臂的光程差需要大于6mm，优选8mm-16mm；第二路眼前节光路与参考臂的光程差需要大于20mm，优选24mm-32mm。其他同实施例一。

实施例三

如图5所示，本实施例采用一路眼后节光路和一路眼前节光路，通过第一1×2光纤分束器9003分成2路样品臂支路，第一1×2光纤分束器9003的两个输出端分别连接一路眼后节光路和一路眼前节光路。眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是-20°~ -45°或者+20°~ +45°。

眼后节光路和眼前节光路所对应的光纤跳线满足长度要求：当参考臂与眼后节光路的光程差是零时，眼前节光路与参考臂的光程差需要大于3mm，优选4mm-8mm。其他同实施例一。

实施例四

如图6所示，本实施例采用两路眼后节光路，通过第二1×2光纤分束器9004分成2路样品臂支路，第二1×2光纤分束器9004的两个输出端分别连接两路眼后节光路。第一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是40°；第二路眼后节光路与眼睛光轴的夹角度数优选是-40°。

两路眼后节光路所对应的光纤跳线满足长度要求：当参考臂与第一眼后节光路的光程差是零时，第二眼后节光路与参考臂的光程差需要大于3mm，即眼后节成像时的最大量程，优选4mm-8mm。其他同实施例一。

如图7所示，角度调整模块包括样品臂支撑板1、第一导轨2、第二导轨3和两个镜头滑块4；其中，样品臂支撑板1为平板，在样品臂支撑板1的表面分别开设有第一导轨2和第二导轨3；第一导轨2和第二导轨3均为部分圆环形的凹槽导轨，第一导轨2和第二导轨3所在的圆环同心O，样品位于圆心，且占圆环的比例相同；两个镜头滑块4的底端分别嵌入至第一导轨2和第二导轨3内，能够沿着第一导轨2和第二导轨3滑动，镜头滑块4的方向沿着第一导轨2和第二导轨3所在圆环的径向；一个镜头滑块4上设置一路样品臂支路，两个镜头滑块4分别对应两路样品臂支路；滑块的横截面是一个多边形CDEHG，相邻的顶角不是直角，特征是∠EFG是钝角，∠FGC是钝角；相比于长方形滑块，优点是两个镜头滑块能够靠的更近，角度调整的范围更大。镜头滑块4的底表面分别设置有圆柱5和部分环形柱6，圆柱5和部分环形柱6分别内嵌至第一导轨2和第二导轨3的凹槽内，部分环形的曲率与所在导轨的曲率一致；圆柱5和部分环形柱6在第一导轨2和第二导轨3中滑动实现镜头滑块4的滑动，部分环形柱6的特点是其前后表面的曲率与所在的第二导轨3的凹槽的曲率一样，保证滑动时的流畅和稳定。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种超大范围的光学相干断层成像OCT成像装置，其特征在于，所述超大范围的OCT成像装置包括：扫频光源、光纤分束器、插值时钟模块、数据采集卡、计算机、测距光源、光纤式电动衰减器 、波分复用器、通用光纤耦合器、样品臂、电动延迟线、均分光纤耦合器、平衡光电探测器、低通滤波器、射频衰减器和总控制模块；其中，扫频光源的输出端通过光纤连接至光纤分束器的输入端；光纤分束器的输出端通过光纤分别连接至插值时钟模块的光束输入端和波分复用器的一个输入端，插值时钟模块的输出端通过射频线缆连接至数据采集卡的外部时钟端；数据采集卡通过数据总线连接至计算机；测距光源通过光纤连接光纤式电动衰减器的输入端；光纤式电动衰减器的输出端连接至波分复用器的另一个输入端；波分复用器的输出端通过光纤连接至通用光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的第二端口通过光纤连接至样品臂，通用光纤耦合器的第三端口通过光纤连接至电动延迟线的一端，通用光纤耦合器的第四端口通过光纤连接至均分光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的分光比例是任意设置的；电动延迟线的另一端连接至均分光纤耦合器的第二端口，电动延迟线作为参考臂；均分光纤耦合器的第三和第四端口分别通过光纤连接至平衡光电探测器；平衡光电探测器通过射频线缆连接至低通滤波器；低通滤波器通过射频线缆连接射频衰减器；射频衰减器通过射频线缆连接至数据采集卡的信号端；扫频光源的同步触发信号端通过射频线缆连接至插值时钟模块的信号输入端；扫频光源的同步触发信号端连接至总控制模块；总控制模块通过射频线缆连接至数据采集卡的触发端口；

样品臂包括1×n光纤分束器和n路样品臂支路，通用光纤耦合器的第二端口连接至1×n光纤分束器的输入端，1×n光纤分束器的n个输出端分别连接n路样品臂支路，来自通用光纤耦合器的第二端口的光通过1×n光纤分束器分成n路，并且各路样品臂支路满足设定的光程差要求，即使得不同的样品臂支路与参考臂有不同的光程差，达到不同样品臂支路与参考臂的干涉信号频率在不同的频段范围；总控制模块通过信号线连接至各路样品臂支路，n为≥2的自然数；

扫频光源发出同步触发信号T1分别连接至插值时钟模块和总控制模块，作为其参考时钟信号，使得插值时钟模块输出的插值时钟信号T2、总控制模块产生的触发信号T3以及射频衰减器输出的携带样品信息的干涉信号T4同步；

扫频光源发出一束宽带光至光纤分束器，通过设定的比例分别传输至插值时钟模块和波分复用器；插值时钟模块得到完整的插值时钟信号T2，传输至数据采集卡；测距光源发出激光传输到光纤式电动衰减器；光纤式电动衰减器调整进入至波分复用器的激光的光功率；波分复用器将扫频光源发出的宽带光和测距光源发出的激光合束后输入至通用光纤耦合器；通用光纤耦合器根据设定的光功率比例，将一部分光通过第二端口传输至样品臂；通过样品臂照射到样品上，照射样品产生散射光；散射光被样品臂接收，返回至通用光纤耦合器的第二端口；样品产生的散射光通过通用光纤耦合器的第四端口传输至均分光纤耦合器；通用光纤耦合器将另一部分光通过第三端口传输至电动延迟线；电动延迟线作为参考臂，调整参考臂的光程差，经电动延迟线调整光程后的光作为参考光，传输至均分光纤耦合器；散射光和参考光在均分光纤耦合器处发生干涉，干涉光携带样品信息；均分光纤耦合器将干涉光均分后输送至平衡光电探测器；平衡光电探测器将干涉光从光信号转换为电信号，传输给低通滤波器；经低通滤波器抑制高频噪声后，传输至射频衰减器，射频衰减器调整电信号的幅值以满足数据采集卡的采集量程，输出干涉信号T4；总控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1，产生触发信号T3传输至数据采集卡，控制整个OCT成像装置的工作时序；并且总控制模块产生控制信号，控制各路样品臂支路进行同步扫描；数据采集卡根据触发信号T3采集射频衰减器输出的携带有样品信息的干涉信号T4；数据采集卡将干涉信号T4传输至计算机，计算机分析干涉信号T4后得到样品的超大视场范围的三维全眼结构图和血流图。

2.如权利要求1所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，所述插值时钟模块包括：电动可调光程差的马赫增德干涉仪MZI光路、插值时钟光电探测器、第一滤波器、射频放大器、第二滤波器、插值时钟控制模块、倍频时钟模块和电子开关；其中，光纤分束器将从扫频光源出射的一部分光束分束至MZI光路；电动可调光程差的MZI光路产生设定频率段的干涉光谱，输入至插值时钟光电探测器；插值时钟光电探测器将干涉光谱变为初始的插值时钟信号，依次经过第一滤波器、射频放大器和第二滤波器，初始的插值时钟信号变为振幅相对一致的插值时钟信号；插值时钟控制模块控制倍频时钟模块产生基频时钟信号；扫频光源的同步触发信号端连接至插值时钟控制模块，将同步触发信号T1传输至插值时钟控制模块；插值时钟控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1进行时序控制，即依据扫频光源输出光谱占空比的不同，对没有光谱输出的部分，控制电子开关输出倍频时钟模块产生的基频时钟信号；对有光谱输出的部分，控制电子开关输出经过第二滤波器产生的插值时钟信号；基频时钟信号和第二滤波器产生的插值时钟信号按照有无光谱输出的时序组和在一起，形成完整的插值时钟信号T2。

3.如权利要求1所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，所述n路样品臂支路包括：m路眼后节光路和n-m路眼前节光路，m为自然数且0≤m≤n，n为≥2的自然数。

4.如权利要求3所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，每一路眼后节光路包括：第一偏振控制器、第一准直器、第一变焦透镜、第一扫描振镜、第一透镜和第二透镜；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第一准直器，在输出端经连接至第一准直器的光纤跳线上设置第一偏振控制器；第一透镜和第二透镜采用共焦点摆放，组成4F系统；光束经第一偏振控制器，调整眼后节光路与参考臂的干涉信号，使其最大化；经第一准直器后变成平行光，经第一变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第一扫描振镜；第一扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第一透镜的焦平面上，第一扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经第一透镜和第二透镜后照射至眼后节；通过调整每一路眼后节光路与眼睛光轴的夹角，使得各路眼后节光路成像区域不同，增加整个眼后节成像的视场范围。

5.如权利要求3所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，每一路眼前节光路包括：第二偏振控制器、第二准直器、第二变焦透镜、第二扫描振镜和第三透镜；其中，1×n光纤分束器的一个输出端经光纤跳线连接至第二准直器，在输出端经连接至第二准直器的光纤跳线上设置第二偏振控制器；光束经第二偏振控制器，调整眼前节光路的干涉信号，使其最大化；经第二准直器后变成平行光，经第二变焦透镜调整入射光束的屈光度，然后传至第二扫描振镜；第二扫描振镜是二维扫描振镜，枢纽点位于第三透镜的焦平面上，第二扫描振镜按照总控制模块产生的控制信号，对光束进行扫描，经第三透镜后照射至眼前节；通过调节1×n光纤分束器输出端的光纤跳线与第二准直器光轴的偏移量，实现不同的眼前节光路与第二准直器光轴有不同的偏移量，进而成像不同的眼前节区域，增大整个眼前节成像的视场范围。

6.如权利要求1所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，还包括固视灯光路，所述固视灯光路依次包括二向色镜、镜头和显示屏，位于眼睛光轴上。

7.如权利要求1所述的超大范围的OCT成像装置，其特征在于，还包括角度调整模块，所述角度调整模块包括样品臂支撑板、第一导轨、第二导轨和i个镜头滑块；样品臂支撑板为平板，在样品臂支撑板的表面分别开设有第一导轨和第二导轨；第一导轨和第二导轨均为部分圆环形的凹槽导轨，第一导轨和第二导轨所在的圆环同心，样品位于圆环的圆心，且占圆环的比例相同；i个镜头滑块的底端分别嵌入至第一导轨和第二导轨内，能够沿着第一导轨和第二导轨滑动，镜头滑块的方向沿着第一导轨和第二导轨所在圆环的径向；一个镜头滑块上设置一路样品臂支路，i个镜头滑块分别对应i路样品臂支路，i为≤n的自然数；镜头滑块越靠近圆心，横向尺寸越小；镜头滑块的底表面分别设置有圆柱和部分环形柱，圆柱和部分环形柱分别内嵌至第一导轨和第二导轨的凹槽内，部分环形的曲率与所在导轨的曲率一致；圆柱和部分环形柱在第一导轨和第二导轨中滑动实现镜头滑块的滑动，部分环形柱的前后表面的曲率与所在的第二导轨的凹槽的曲率一样。

8.一种如权利要求1所述的超大范围的OCT成像装置的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括以下步骤：

1) OCT成像装置连接：

扫频光源的输出端通过光纤连接至光纤分束器的输入端；光纤分束器的输出端通过光纤分别连接至插值时钟模块的光束输入端和波分复用器的一个输入端，插值时钟模块的输出端通过射频线缆连接至数据采集卡的外部时钟端；数据采集卡通过数据总线连接至计算机；测距光源通过光纤连接光纤式电动衰减器的输入端；光纤式电动衰减器的输出端连接至波分复用器的另一个输入端；波分复用器的输出端通过光纤连接至通用光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的第二端口通过光纤连接至样品臂，通用光纤耦合器的第三端口通过光纤连接至电动延迟线的一端，通用光纤耦合器的第四端口通过光纤连接至均分光纤耦合器的第一端口，通用光纤耦合器的分光比例是任意设置的；电动延迟线的另一端连接至均分光纤耦合器的第二端口；均分光纤耦合器的第三和第四端口分别通过光纤连接至平衡光电探测器；平衡光电探测器通过射频线缆连接至低通滤波器；低通滤波器通过射频线缆连接射频衰减器；射频衰减器通过射频线缆连接至数据采集卡的信号端；扫频光源的同步触发信号端通过射频线缆连接至插值时钟模块的信号输入端；扫频光源的同步触发信号端连接至总控制模块；总控制模块通过射频线缆连接至数据采集卡的触发端口；

通用光纤耦合器的第二端口连接至1×n光纤分束器的输入端，1×n光纤分束器的n个输出端分别连接n路样品臂支路，来自通用光纤耦合器的第二端口的光通过1×n光纤分束器分成n路；总控制模块通过信号线连接至各路样品臂支路，n为≥2的自然数；

2) 进行位置校正，并进一步校正不同样品臂支路的图像的位置，保证互相不串扰；

3) 扫频光源发出同步触发信号T1分别连接至插值时钟模块和总控制模块，作为其参考时钟信号，使得插值时钟模块输出的插值时钟信号T2、总控制模块产生的触发信号T3以及射频衰减器输出的携带样品信息的干涉信号T4同步；

4) 扫频光源发出一束宽带光至光纤分束器，通过设定的比例分别传输至插值时钟模块和波分复用器；插值时钟模块得到完整的插值时钟信号T2，传输至数据采集卡；

5) 测距光源发出激光传输到光纤式电动衰减器；光纤式电动衰减器调整进入至波分复用器的激光的光功率；波分复用器将扫频光源发出的宽带光和测距光源发出的激光合束后输入至通用光纤耦合器；通用光纤耦合器根据设定的光功率比例，将一部分光通过第二端口传输至样品臂；通过样品臂照射到样品上，照射样品产生散射光；

6) 散射光被样品臂接收，返回至通用光纤耦合器的第二端口；样品产生的散射光通过通用光纤耦合器的第四端口传输至均分光纤耦合器；通用光纤耦合器将另一部分光通过第三端口传输至电动延迟线；电动延迟线作为参考臂，调整参考臂的光程差，经电动延迟线调整光程后的光作为参考光，传输至均分光纤耦合器；

7) 散射光和参考光在均分光纤耦合器处发生干涉，干涉光携带样品信息；均分光纤耦合器将干涉光均分后输送至平衡光电探测器；平衡光电探测器将干涉光从光信号转换为电信号，传输给低通滤波器；经低通滤波器抑制高频噪声后，传输至射频衰减器，射频衰减器调整电信号的幅值以满足数据采集卡的采集量程，输出干涉信号T4；

8) 总控制模块根据扫频光源输出的同步触发信号T1，产生触发信号T3传输至数据采集卡，控制整个OCT成像装置的工作时序；；数据采集卡根据触发信号T3采集射频衰减器输出的携带有样品信息的干涉信号T4；数据采集卡将干涉信号T4传输至计算机；

9) 总控制模块输出控制信号，控制各路样品臂支路对样品进行同步扫描，一直到完成所有扫描点的数据采集；

10) 计算机分析干涉信号T4后得到样品的超大视场范围的三维全眼结构图和血流图。

9.如权利要求8所述的成像方法，其特征在于，在步骤2）中，采用测距光源和光纤式电动衰减器进行位置校正，并进一步校正不同样品臂支路的图像的位置，包括以下步骤：

a) 扫频光源关闭，测距光源打开，将一个反射镜置于OCT成像装置的额定工作距离处，反射镜用来模拟角膜，扫频光源关闭，测距光源打开，记录此时反射镜表面与参考臂发生干涉产生的信号，将其换算为深度值为第一深度z1，此时参考臂的位置计为第一位置；

b) 将一个模型眼置于测试位置；

c) 保持扫频光源关闭且测距光源打开，观察模型眼的角膜前表面与参考臂干涉产生的信号，将对应的深度值为第二深度z2，通过调整工作距离，使得z2= z1，此时被试模型眼处于额定工作距离；如果z1<z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离大于额定工作距离，应该减小该距离；如果z1>z2，说明此时被试模型眼与OCT成像装置的距离小于额定工作距离，应该增加该距离；

d) 扫频光源和测距光源同时打开，调整参考臂的光程差，使得不同样品臂支路与参考臂干涉产生的信号不会发生频率混叠，即在预览图像中，不同样品臂得到的模型眼的眼前节与眼后节图像分别位于不同深度的位置，不发生交叉。

Images