傳統(tǒng)上，OCT成像需要使用更長的波長才能在單次掃描中探測到大于幾毫米的深度，但這帶來了與NIR探測器相關(guān)的高成本問題。為此，Wasatch Photonics 開發(fā)了一種創(chuàng)新的光譜儀設(shè)計(jì)，使我們能夠使用800 nm OCT實(shí)現(xiàn)高達(dá)12 mm的成像深度，這為在更寬的深度范圍內(nèi)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效的特征測量開辟了新的可能性。受益于這種遠(yuǎn)程成像的應(yīng)用領(lǐng)域包括眼科、醫(yī)學(xué)，以及增材打印和激光加工的無損過程監(jiān)測。鑒于這些應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)很高，東隆科技代理的Wasatch Photonics 為Cobra-D模型提供了工業(yè)級(jí)的機(jī)械和熱穩(wěn)定性的支持，以確保其良好的性能。

為什么深度很重要？

在材料加工應(yīng)用中，表面形態(tài)在材料沉積、加工或改性時(shí)提供了有價(jià)值的信息。所用成像系統(tǒng)的分辨率和信息深度范圍都至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈儧Q定了可以提取哪些關(guān)鍵信息。更深的成像能力也有助于寬場成像，因?yàn)榭梢栽谝淮螔呙柚胁东@彎曲或不規(guī)則表面的完整輪廓和結(jié)構(gòu)。這在激光加工和焊接中尤為重要，因?yàn)樘囟ǖ那锌诨蚩卓赡軙?huì)很深，以及增材制造中的復(fù)雜表面輪廓。

使用Cobra Depth型號(hào)CD800-841/28拍攝的眼睛、前房和晶狀體的圖像。

在眼科領(lǐng)域，遠(yuǎn)程成像技術(shù)有利于檢查從角膜到晶狀體的整個(gè)前房，因?yàn)樗?/span>能在更短的時(shí)間內(nèi)獲得更完整的眼睛圖像，從而有效評(píng)估眼睛的健康狀況。如果配置得當(dāng)，這項(xiàng)技術(shù)甚至可以用于對(duì)整個(gè)眼睛進(jìn)行成像。此外，它還有助于對(duì)視網(wǎng)膜進(jìn)行寬視野成像，特別是在考慮視網(wǎng)膜的曲率需要更大的成像深度范圍時(shí)，這一點(diǎn)在臨床環(huán)境中尤為重要，因?yàn)榛颊咄惶赡鼙３纸埂?/span>

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，長距離OCT對(duì)血管內(nèi)和胃腸道應(yīng)用中的管腔成像大有裨益。在這些情況下，感興趣的結(jié)構(gòu)可能距離成像導(dǎo)管超過幾毫米，因此超出了典型的OCT成像窗口范圍。而較長的成像深度則能夠解釋成像探針和感興趣區(qū)域之間距離的這種變化，從而有助于獲得更好的成像結(jié)果。

波長成本難題

SD-OCT中的成像范圍取決于中心波長和光源的帶寬。隨著中心波長的增加，成像深度也會(huì)增加（以犧牲空間分辨率為代價(jià)）。傳統(tǒng)上，當(dāng)需要超過幾毫米的成像深度時(shí)，1300 nm的波長是組織等高散射材料的第一選擇。然而，使用此波長需要InGaAs相機(jī)，這比用于800 nm SD-OCT的CCD或CMOS相機(jī)要貴得多。通過轉(zhuǎn)向更短的中心波長 （CWL），光譜儀成本可以降低~40%，但帶寬（BW）也必須降低，以保持相同的空間分辨率。

這將800 nm遠(yuǎn)程成像系統(tǒng)的帶寬降低到30 nm以下，成像深度為12 mm，以保持等效的空間分辨率。雖然可以增加光譜儀中光柵的色散來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但光學(xué)設(shè)計(jì)還必須能夠分辨落在每個(gè)相鄰像素上的光。這轉(zhuǎn)化為高的光譜分辨率 - 低于0.02 nm！

在800 nm處實(shí)現(xiàn)更深的成像

為了將遠(yuǎn)距離成像的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為800 nm SD-OCT，Wasatch Photonics應(yīng)用了光譜儀設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)，開發(fā)了具有超精細(xì)光譜分辨率的OCT光譜儀系列 – Cobra-D系列，如下所示。這些800 nm OCT光譜儀提供與NIR同類光譜儀相同的深度和軸向分辨率，具有許多重要優(yōu)勢：

Wasatch Photonics的CD800-841/28 OCT光譜儀在10 mm成像深度處的滾降為<12 dB。

1. 通過使用CCD與InGaAs相機(jī)相比，檢測靈敏度更高

2. 提高關(guān)鍵應(yīng)用的機(jī)械和熱穩(wěn)定性

3. 更快的測量速度（高達(dá) 250 kHz）

4. 可選 USB 3.0 接口，最高可達(dá) 130 kHz

5. 降低總成本

東隆科技代理的Wasatch Photonics公司的新型Cobra-D系列800 nm OCT光譜儀旨在通過衍射極限光學(xué)元件和低串?dāng)_檢測器最大限度地減少滾降，即使在較深處也能確保高清晰度圖像。軸向分辨率與 Cobra 1300 系列中的同類型號(hào)相似，或略好。

產(chǎn)品規(guī)格

Cobra Depth系列部件號(hào)的格式為CD800-[CWL]/[BW]-[kHz]-[相機(jī)][像素]-[接口]，其中e2v OctoPlus相機(jī)用“OC”表示，2K表示2048像素，接口是相機(jī)鏈路（最高250 kHz，用“-CL”表示）或USB 3.0（最高 130 kHz，用“-U3”表示）。所述成像深度是在空氣中計(jì)算的理論值。