rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ...
rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ... rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ...
3.2. TOMOGRAF SSOCTTomograf ssOCT traktowany może być jako instrument składający się z trzechpodstawowych modułów: źródła światła w postaci lasera strojonego, układuinterferometru (w zależności od sposobu pozyskiwania sygnału referencyjnego będzieto układ pojedynczego lub podwójnego interferometru) oraz układu detekcji sygnałówinterferencyjnych. Co ważne wymiana któregoś z modułów układu lub zmiana jegoparametrów bardzo rzadko wymaga istotnych, fizycznych zmian w pozostałychmodułach. Dla przykładu wymiana lasera strojonego na laser o szerszym spektralniewidmie promieniowania nie wymaga wymiany interferometru, czy też któregośz elementów układu detekcji. Może co najwyżej dojść w jej wyniku do zmianyparametrów pracy tomografu ssOCT. Dla porównania w układach spektralnego OCTwymiana źródła światła na takie o szerszym widmie pociąga za sobą koniecznośćfizycznych i czasochłonnych zmian w układzie spektrometru.Laser strojony będący źródłem światła w tomografii ssOCT omawiany był w rozdzialepoprzednim. W dalszej części przedstawione zostaną pozostałe modułu tomografu:układ interferometru oraz układ detekcji.3.2.1. INTERFEROMETR GŁÓWNYUkład interferometryczny tomografu ssOCT może w ogólności składać się z dwóchinterferometrów. Jednego – interferometru głównego – służącego do obrazowaniabadanych obiektów, a także drugiego interferometru, który w dalszej części pracynazywać będziemy interferometrem kalibracyjnym, służącego do rejestracjireferencyjnego sygnału prążków interferencyjnych.Interferometr główny może być zbudowany w oparciu o znany z układów spektralnegoOCT światłowodowy interferometr Michelsona. Aby wykorzystać zalety opisanejw rozdziale 2.1.3 detekcji różnicowej należy rozbudować układ interferometruo dodatkowy cyrkulator (Rys. 3. 21). Pierwszy ze sprzęgaczy kierunkowych (SK1)pozwala na wprowadzenie części światła (zwykle nie więcej niż 0,1 mocy wyjściowejlasera strojonego) do interferometru kalibracyjnego. Pozostała część kierowana jestprzez cyrkulator do drugiego sprzęgacza kierunkowego o współczynniku podziału50%/50%. Wynik interferencji fal powracających z obu ramion interferometrurejestrowany jest z pomocą układu diody różnicowej. Należy zaznaczyć, że natężenie82
światła padającego na kanał ujemny diody różnicowej będzie mniejsze od natężenieświatła trafiającego do kanału dodatniego. Jest to spowodowane tłumieniemcyrkulatora, przez który promieniowanie trafia do kanału ujemnego diody. Różnicanatężeń wynosi zazwyczaj ok. 0,5dB (przy założeniu idealnego podziału sprzęgaczakierunkowego SK2).Rys. 3. 21 Schemat interferometru głównego układu ssOCT opartego na światłowodowyminterferometrze Michelsona. SK1, SK2 – sprzęgacze kierunkowe, C – cyrkulator, KP – kontrolerpolaryzacji, FG – filtr gradientowy, ZR – zwierciadło referencyjne, DR – moduł diody różnicowej,IK – interferometr kalibracyjny.Można bardzo prosto oszacować (z uwzględnieniem strat przy przejściu przezsprzęgacze kierunkowe: SK1 – 0,52 dB, SK2 – 3,05 dB oraz cyrkulator – 0,54), żewykorzystując układ interferometru przedstawiony na Rys. 3. 21 maksymalna moc jakamoże być dostarczona do ramienia obiektowego to ok. 39 % mocy użytego laserastrojonego (-4,07 dB). Jeśli uwzględniono by pozostałe straty w układzie (np. straty nałączeniach elementów światłowodowych) okaże się, że żaden z laserów strojonychzbudowanych w oparciu o Konfigurację I wnęki lasera nie zapewni mocy padającej naobiekt rzędu 2-3 mW, których to mocy używamy w obrazowaniu przedniego odcinkaoka. Dla laserów o małej mocy wyjściowej (do 10mW) skutecznym rozwiązaniem jestużycie zmodyfikowanego interferometru Macha-Zehndera (Rys. 3. 22), który użytyzostał w rozdziale 2.1.3 do opisu teoretycznego detekcji różnicowej w układach ssOCT.Dla tej konstrukcji interferometru głównego maksymalna moc jaką można dostarczyćdo ramienia obiektowego to ok. 70% mocy źródła światła (-1,6 dB). Dodatkowo zaletązmodyfikowanego interferometru Macha-Zehndera jest równość natężeni na obukanałach diody różnicowej (przy założeniu idealnie równego podziału sprzęgacza SK3).83
- Page 33 and 34: Rys. 2. 7 Efekt skrócenia zakresu
- Page 35 and 36: kwadratu mocy wejściowej. Dodatkow
- Page 37 and 38: W rezultacie w obu metodach fourier
- Page 39 and 40: Uwzględniając zmianę położenia
- Page 41 and 42: najpowszechniejszym obiektem badań
- Page 43 and 44: Rys. 2. 11 Symulacja średnicy plam
- Page 45 and 46: 2.3. ŚWIATŁOWODOWY LASER STROJONY
- Page 47 and 48: wzmocnienie w różnych zakresach d
- Page 49 and 50: (2.56)gdzie η jest wydajnością k
- Page 51 and 52: Szerokość połówkową piku inter
- Page 53 and 54: zędu nawet kilku kilometrów (patr
- Page 55 and 56: Rys. 2. 16 Schemat budowy wnęki re
- Page 57 and 58: ograniczenia związanego z częstot
- Page 59 and 60: 3. UKŁAD EKSPERYMENTALNYOpisana w
- Page 61 and 62: pompowania towarzyszy także wzrost
- Page 63 and 64: Rys. 3. 5 Funkcja transmisji filtra
- Page 65 and 66: często stosuje się sygnał steruj
- Page 67 and 68: 3.1.3. ŚWIATŁOWODOWA PĘTLA OPÓ
- Page 69 and 70: światłowodowych, każdorazowo prz
- Page 71 and 72: Warto zauważyć, że dla drugiej z
- Page 73 and 74: Warto zauważyć, że stosowanie sp
- Page 75 and 76: Rys. 3. 14 Moc wyjściowa lasera st
- Page 77 and 78: Tabela 3 Szerokość połówkowa
- Page 79 and 80: Rys. 3. 18 Spadki czułości w funk
- Page 81: Rys. 3. 20 Krzywe spadku czułości
- Page 85 and 86: 3.2.2. INTERFEROMETR KALIBRACYJNYW
- Page 87 and 88: przypadających na jeden A-scan, a
- Page 89 and 90: częstotliwość obiegu przez wnęk
- Page 91 and 92: OCT wymaga albo czasochłonnej prze
- Page 93 and 94: Sekwencja pomiarów trójwymiarowyc
- Page 95 and 96: Rys. 4. 7 Przekroje poprzeczne prze
- Page 97 and 98: ssOCT Oculus PantacamPrzeszczep rog
- Page 99 and 100: powierzchni rogówki. Na podstawie
- Page 101 and 102: Rys. 4. 13 Przykład M-skanu genero
- Page 103 and 104: Rys. 4. 15 Krzywe histerezy odpowia
- Page 105 and 106: strojonego, pozwoliły na lepsze zr
- Page 107 and 108: 7. DODATEK BUzupełniający materia
- Page 109 and 110: Zespolona wartość pola padająceg
- Page 111 and 112: C.7[D1_2] człon drugi dotyczący w
- Page 113 and 114: Wprowadza się widmową gęstość
- Page 115 and 116: Ponownie korzystamy ze wzorów Eule
- Page 117 and 118: =W układzie z idealną detekcją r
- Page 119 and 120: Rys. D. 2 Schemat ideowy układu st
- Page 121 and 122: [21] R. Huber, M. Wojtkowski, J. G.
- Page 123 and 124: [61] J.-S. Park, M.-Y. Jeong, and C
- Page 125 and 126: [97] Y. Nakazaki, and S. Yamashita,
- Page 127 and 128: [135] M. W. Belin, and S. S. Khachi
- Page 129 and 130: 2. Wykonawca grantu: NCBiR-LIDER-85
- Page 131 and 132: Pełne artykuły w materiałach kon
światła padającego na kanał ujemny diody różnicowej będzie mniejsze od natężenieświatła trafiającego do kanału dodatniego. Jest to spowodowane tłumieniemcyrkulatora, przez który promieniowanie trafia do kanału ujemnego diody. Różnicanatężeń wynosi zazwyczaj ok. 0,5dB (przy założeniu idealnego podziału sprzęgaczakierunkowego SK2).Rys. 3. 21 Schemat interferometru głównego układu ssOCT opartego na światłowodowyminterferometrze Michelsona. SK1, SK2 – sprzęgacze kierunkowe, C – cyrkulator, KP – kontrolerpolaryzacji, FG – filtr gradientowy, ZR – zwierciadło referencyjne, DR – moduł diody różnicowej,IK – interferometr kalibracyjny.Można bardzo prosto oszacować (z uwzględnieniem strat przy przejściu przezsprzęgacze kierunkowe: SK1 – 0,52 dB, SK2 – 3,05 dB oraz cyrkulator – 0,54), żewykorzystując układ interferometru przedstawiony na Rys. 3. 21 maksymalna moc jakamoże być dostarczona do ramienia obiektowego to ok. 39 % mocy użytego laserastrojonego (-4,07 dB). Jeśli uwzględniono by pozostałe straty w układzie (np. straty nałączeniach elementów światłowodowych) okaże się, że żaden z laserów strojonychzbudowanych w oparciu o Konfigurację I wnęki lasera nie zapewni mocy padającej naobiekt rzędu 2-3 mW, których to mocy używamy w obrazowaniu przedniego odcinkaoka. Dla laserów o małej mocy wyjściowej (do 10mW) skutecznym rozwiązaniem jestużycie zmodyfikowanego interferometru Macha-Zehndera (Rys. 3. 22), który użytyzostał w rozdziale 2.1.3 do opisu teoretycznego detekcji różnicowej w układach ssOCT.Dla tej konstrukcji interferometru głównego maksymalna moc jaką można dostarczyćdo ramienia obiektowego to ok. 70% mocy źródła światła (-1,6 dB). Dodatkowo zaletązmodyfikowanego interferometru Macha-Zehndera jest równość natężeni na obukanałach diody różnicowej (przy założeniu idealnie równego podziału sprzęgacza SK3).83
Change language