一種成像偏振探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種成像偏振探測系統(tǒng)，光源鹵素?zé)舭l(fā)射可見光，經(jīng)入射光傳導(dǎo)光纖導(dǎo)出，再經(jīng)聚光鏡聚光，第一透鏡、第一透鏡和第一光柵共同組成4F準(zhǔn)直系統(tǒng)，起偏器用來對可見光起偏，產(chǎn)生線性偏振光，調(diào)制好的線性偏振光以入射角α入射到檢測樣品上，在散射光的檢測部分，光束分離檢偏器充當(dāng)檢偏器的作用，通過光束分離檢偏器可以選擇后向散射光中與起偏器分別平行和垂直的分量，經(jīng)檢測樣品6所散射的光由第二透鏡和第三透鏡聚焦后分別通過一根第一光纖、第二光纖導(dǎo)入光譜儀的多道分光器進(jìn)行探測，成像清晰、分辨率高、成像精確。
【專利說明】一種成像偏振探測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種成像偏振探測系統(tǒng)，本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測的光學(xué)偏振系統(tǒng)領(lǐng)域，主要是上皮阻止癌變早起診斷系統(tǒng)提供了一種成像偏振探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生命健康是人類永恒的話題，然而癌癥作為人類的主要?dú)⑹种?，仍然在世界范圍?nèi)威脅著許多人的生命健康。世界衛(wèi)生組織(WHO)的《世界癌癥報告》預(yù)示，今后數(shù)年將是全球癌癥患者高發(fā)年份，全球每年新增癌癥患者人數(shù)將達(dá)到1500萬人，死于癌癥人數(shù)600多萬，到2020年全球范圍惡性腫瘤的發(fā)生率將再增長50%。因此，癌癥的診斷和治療成了全人類關(guān)心的話題。資料表明，癌癥患者的存活期直接依賴于診斷時的病情，早期診斷和治療可以痊愈約三分之一的患者，而臨床癌癥成像檢測發(fā)現(xiàn)的患者往往已經(jīng)處于癌癥中晚期而無法痊愈。因此，研究癌癥早期檢測技術(shù)具有非常重要的意義。
[0003]細(xì)胞形態(tài)學(xué)的變化概括了整個腫瘤形成的過程，是腫瘤確診的關(guān)鍵特征之一，腫瘤的形成也往往最先反映于細(xì)胞形態(tài)的變化。病理學(xué)研究表明超過85%的癌癥源于上皮組織，癌癥早期最重要的特征即表現(xiàn)為上皮層內(nèi)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核尺寸、核漿比，核染色質(zhì)的增加。目前，要臨床檢測到這些癌癥的早期信號，不得不依靠病理切片、細(xì)胞涂片等組織活檢手段，即從待檢測部位取下一小片組織，再用顯微鏡進(jìn)行分析。這種侵入式的隨機(jī)活檢給患者帶來很大的痛苦，且需要花費(fèi)一定的診斷時間，且得出的結(jié)論與分析人員的經(jīng)驗(yàn)等主觀因素有很大關(guān)系，準(zhǔn)確測定癌變區(qū)的邊界就更加困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為上皮癌變組織早期診斷系統(tǒng)提供一種成像清晰、分辨率高、成像精確的一種成像偏振探測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種成像偏振探測系統(tǒng)，包括入射光調(diào)節(jié)部分和散射光檢測部分，
[0007]入射光調(diào)節(jié)部分包括齒素?zé)?、入射光傳導(dǎo)光纖2、自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)3、偏振片4、光束分離器5 ；
[0008]散射光檢測部分包括第二光柵7、反射鏡8、第三光柵9、光束分離檢偏器10、第三透鏡11、第一導(dǎo)入光纖12、第四透鏡13、第二導(dǎo)入光纖14、多道分光鏡15 ；
[0009]第一光柵3.2位于第二透鏡3.3的焦平面上，偏振片安裝在入射傳導(dǎo)光纖2的遠(yuǎn)端自準(zhǔn)直系統(tǒng)3之后，起偏器4在入射光調(diào)制部分，光束檢偏分離器10在信號光探測部分，光源齒素?zé)鬒寬帶光源，多道分光鏡安裝在第一導(dǎo)入光纖12、第二導(dǎo)入光纖14末端,將光束分離成兩個信道進(jìn)入光譜分析儀，反光鏡8用于反射光束分離器5分離出的光經(jīng)過檢測樣本6反射的光,光束分離檢偏器10用于偏離反射鏡8反射的光線,將光線經(jīng)過透鏡聚光后導(dǎo)入第一導(dǎo)入光纖12、第二導(dǎo)入光纖14中,第三透鏡11和第四透鏡13是會聚透鏡。
[0010]本發(fā)明的工作原理為:[0011]光源鹵素?zé)鬒，發(fā)射波長范圍為400?900nm的可見光，經(jīng)入射光傳導(dǎo)光纖2導(dǎo)出光纖，再經(jīng)聚光鏡聚光，第一透鏡3.1、第一透鏡3.3和第一光柵3.2共同組成4F準(zhǔn)直系統(tǒng)，其中第一光柵3.2位于第一透鏡3.1、第二透鏡3.3的焦平面上,第一光柵3.2的孔徑,改變光線的準(zhǔn)直程度，將第一光柵3.2調(diào)節(jié)到最小時，得到準(zhǔn)直的可見光，起偏器4用來對可見光起偏，產(chǎn)生線性偏振光，調(diào)制好的線性偏振光以入射角α入射到檢測樣品6上，在散射光的檢測部分，光束分離檢偏器10充當(dāng)檢偏器的作用，通過光束分離檢偏器10可以選擇后向散射光中與起偏器4分別平行和垂直的分量，經(jīng)檢測樣品6所散射的光由第二透鏡12和第三透鏡14聚焦后分別通過一根第一光纖12、第二 14光纖導(dǎo)入光譜儀的多道分光器15進(jìn)行探測。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:成像清晰、分辨率高、成像精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0015]如附圖所示，一種成像偏振探測系統(tǒng)，包括入射光調(diào)節(jié)部分和散射光檢測部分，
[0016]入射光調(diào)節(jié)部分包括齒素?zé)?、入射光傳導(dǎo)光纖2、自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)3、偏振片4、光束分離器5 ；
[0017]散射光檢測部分包括第二光柵7、反射鏡8、第三光柵9、光束分離檢偏器10、第三透鏡11、第一導(dǎo)入光纖12、第四透鏡13、第二導(dǎo)入光纖14、多道分光鏡15 ；
[0018]第一光柵3.2 位于第二透鏡 3.3 (f=50.8mm, D=30mm)>L2 (f=50.8mm, D=30mm)的焦平面上，利用了透鏡對平行光的聚焦性質(zhì)，通過光闌屏蔽大角度的散射光，從而使入射到樣品上的光更加準(zhǔn)直。
[0019]偏振片安裝在入射傳導(dǎo)光纖2的遠(yuǎn)端自準(zhǔn)直系統(tǒng)3之后,使來自光源的光纖偏振。由于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是基于偏振門技術(shù)，因此偏振片4 (卓立漢光，D=25.4mm)、光束檢偏分離器10 (卓立漢光，D=25.4mm)是整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵元器件，在系統(tǒng)中充當(dāng)直線偏振器。起偏器4在入射光調(diào)制部分，作用是把光源發(fā)出的自然光變成線性偏振光，因此叫做起偏器；光束檢偏分離器10在信號光探測部分，是用來檢測后向散射光中與入射光的偏振方向分別平行和垂直的分量，因此被稱作檢偏器。理想的偏振片，只允許特定方向的光束通過，這個方向就是該偏振片的偏光軸，而偏振方向與偏光軸的垂直的光束則完全被吸收。
[0020]光源鹵素?zé)鬒寬帶光源，考慮到生物組織對可見光的高散射性，我們在實(shí)驗(yàn)中選用的光源是OLYMPU公司提供的型號為LG-PS2，12V、100W的鹵素?zé)?，它是該公司生產(chǎn)的顯微鏡的照明系統(tǒng)，它有以下兩個特點(diǎn):a)光源的光譜分布近似于自然白光，波長范圍為40(T900nm;b)對物體的照明均勻。發(fā)出的光將由與光源配套的LG-SF光纖導(dǎo)出，光纖探頭前接與之相配套的聚光鏡MX-TILLB，該聚光鏡的數(shù)值孔徑N.A.= 0.6，直徑D=30mm。光源LG-PS2發(fā)出的光束較發(fā)散，聚光鏡在此的主要作用就是改變光的發(fā)散程度，使光能量更集中。
[0021]多道分光鏡安裝在第一導(dǎo)入光纖12、第二導(dǎo)入光纖14末端,將光束分離成兩個信道進(jìn)入光譜分析儀。
[0022]反光鏡8用于反射光束分離器5分離出的光經(jīng)過檢測樣本6反射的光。
[0023]光束分離檢偏器10用于偏離反射鏡(8)反射的光線，將光線經(jīng)過透鏡聚光后導(dǎo)入第一導(dǎo)入光纖12、第二導(dǎo)入光纖14中。
[0024]第三透鏡11和第四透鏡13是會聚透鏡，焦距f=30.8mm,它可將經(jīng)樣品所散射的光會聚到探測器表面。
[0025]以上所述，僅是本發(fā)明方法的實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案對以上實(shí)施例所作的任何簡單的修改、結(jié)構(gòu)的變化代替均仍屬于本發(fā)明技術(shù)系統(tǒng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種成像偏振探測系統(tǒng)，包括入射光調(diào)節(jié)部分和散射光檢測部分，其特征在于: 入射光調(diào)節(jié)部分包括齒素?zé)?I)、入射光傳導(dǎo)光纖(2)、自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(3)、偏振片(4)、光束分離器(5)； 散射光檢測部分包括第二光柵(7)、反射鏡(8)、第三光柵(9)、光束分離檢偏器(10)、第三透鏡(11)、第一導(dǎo)入光纖(12)、第四透鏡(13)、第二導(dǎo)入光纖(14)、多道分光鏡(15); 第一光柵(3.2)位于第二透鏡(3.3)的焦平面上,偏振片安裝在入射傳導(dǎo)光纖(2)的遠(yuǎn)端自準(zhǔn)直系統(tǒng)(3 )之后，起偏器(4 )在入射光調(diào)制部分，光束檢偏分離器(10 )在信號光探測部分，光源齒素?zé)?I)寬帶光源，多道分光鏡安裝在第一導(dǎo)入光纖(12)、第二導(dǎo)入光纖(14)末端，將光束分離成兩個信道進(jìn)入光譜分析儀，反光鏡(8 )用于反射光束分離器(5 )分離出的光經(jīng)過檢測樣本(6 )反射的光,光束分離檢偏器(10 )用于偏離反射鏡(8 )反射的光線,將光線經(jīng)過透鏡聚光后導(dǎo)入第一導(dǎo)入光纖(12)、第二導(dǎo)入光纖(14)中，第三透鏡(11)和第四透鏡(13)是會聚透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成像偏振探測系統(tǒng)，其特征在于:光源鹵素?zé)?1)，發(fā)射波長范圍為400?900nm的可見光，經(jīng)入射光傳導(dǎo)光纖(2)導(dǎo)出光纖，再經(jīng)聚光鏡聚光，第一透鏡(3.1)、第一透鏡(3.3)和第一光柵(3.2)共同組成4F準(zhǔn)直系統(tǒng)，其中第一光柵(3.2)位于第一透鏡(3.1)、第二透鏡(3.3)的焦平面上，第一光柵(3.2)的孔徑，改變光線的準(zhǔn)直程度，將第一光柵(3.2)調(diào)節(jié)到最小時，得到準(zhǔn)直的可見光，起偏器(4)用來對可見光起偏，產(chǎn)生線性偏振光，調(diào)制好的線性偏振光以入射角α入射到檢測樣品(6)上，在散射光的檢測部分，光束分離檢偏器(10)充當(dāng)檢偏器的作用，通過光束分離檢偏器(10)可以選擇后向散射光中與起偏器4分別平行和垂直的分量，經(jīng)檢測樣品6所散射的光由第二透鏡(12)和第三透鏡(14)聚焦后分別通過一根第一光纖(12)、第二( 14)光纖導(dǎo)入光譜儀的多道分光器(15)進(jìn)行探測。
【文檔編號】G01J3/447GK103837477SQ201210474029
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】苗朗, 常利利 申請人:西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司