单级虚像相位阵列光谱仪应用于角膜及晶状体二维成像光谱色散率研究(特邀)

作     者：何兴道 许锦 刘明轩 史久林 He Xingdao;Xu Jin;Liu Mingxuan;Shi Jiulin

作者机构：南昌航空大学江西省光电信息科学与技术重点实验室江西南昌330063 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 

基　　金：国家自然科学基金(12264031,61865013) 国家重点研发计划项目(2018YFE0115700) 江西省国际科技合作重点项目(20232BBH80006) 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第61卷第1期

页      码：461-470页

摘      要：基于单级虚像相位阵列(VIPA)的布里渊散射光谱信号检测技术具有结构简单、光通量高的特点,在透明生物组织弹性快速检测方面具有优势。眼角膜和晶状体是典型的透明组织,但由于单级VIPA光谱仪中布里渊信号易被弹性散射淹没,限制了其信噪比和分辨率的提高,成为临床进一步应用的技术瓶颈。针对这一问题,从理论和实验两方面探究了提升单级VIPA布里渊光谱检测系统性能的方法。利用VIPA的傍轴近似色散模型,理论分析了柱面透镜前准直光束的半径、柱透镜焦距、球面透镜焦距和VIPA倾斜角度对单级VIPA光谱仪色散率的影响。研究结果表明,影响色散率的主要因素是球面透镜焦距、VIPA倾斜角度和探测器分辨率。在实际测试系统中,对一种变焦镜头与高分辨CMOS相机结合的信号接收装置进行有效的参数设计与系统匹配,实现了色速率与散射信号强度的平衡,优化了光谱仪系统各项参数,提升了该检测系统的性能。应用该单级VIPA光谱仪,实现了猪眼角膜和晶状体二维频移成像。该研究结果对于单级VIPA光谱仪在临床诊疗领域的应用具有重要意义。

主 题 词：布里渊散射 虚像相位阵列 色散率 频移 

学科分类：07[理学] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/LOP232462

馆 藏 号：203127598...