DE102008050847A1 - Optical path length modulator - Google Patents
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Abstract
Ein optischer Weglängenmodulator (28; 1218; 228; 328), wie er insbesondere in einem optischen Kohärenztomographen (10) Verwendung finden kann, weist ein optisches Fenster (40; 140; 240; 340) auf, aus dem beim Betrieb des Wellenlängenmodulators Licht austritt und nach Zurücklegen einer veränderbaren optischen Weglänge wieder eintritt. Eine erste reflektierende Fläche (52; 152; 252; 352) ist ortsfest angeordnet und wird von einer Optik (42; 142; 242; 342, 362) auf die erste reflektierende Fläche abgebildet. Eine zweite reflektierende Fläche (45; 145; 245; 345) ist plan und bewegbar angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Optik (42; 142; 242; 342, 362) derart ausgelegt, dass auf die zweite reflektierende Fläche (45; 145; 245; 345) auftreffendes Licht zumindest im Wesentlichen kollimiert ist.An optical path length modulator (28; 1218; 228; 328), which can be used in particular in an optical coherence tomograph (10), has an optical window (40; 140; 240; 340) from which light emerges during operation of the wavelength modulator and re-entering after covering a variable optical path length. A first reflective surface (52; 152; 252; 352) is stationary and is imaged onto the first reflective surface by optics (42; 142; 242; 342,362). A second reflective surface (45; 145; 245; 345) is planar and movable. According to the invention, the optical system (42, 142, 242, 342, 362) is designed in such a way that light incident on the second reflective surface (45, 145, 245, 345) is at least substantially collimated.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die Erfindung betrifft einen optischen Weglängenmodulator, insbesondere für die Verwendung in einem optischen Kohärenztomographen, mit:
- a) einem optischen Fenster, aus dem beim Betrieb des Weglängenmodulators Licht austritt und nach Zurücklegen einer veränderbaren optischen Weglänge wieder eintritt,
- b) einer ersten reflektierenden Fläche, die ortsfest angeordnet ist,
- c) einer Optik, die das optische Fester auf die erste reflektierende Fläche abbildet, und
- d) einer zweiten reflektierenden Fläche, die plan und bewegbar angeordnet ist.
- a) an optical window from which light emerges during operation of the path length modulator and re-enters after traveling through a variable optical path length,
- b) a first reflecting surface, which is arranged stationary,
- c) an optic, which images the optical solid on the first reflective surface, and
- d) a second reflective surface which is arranged plane and movable.
Ein
derartiger Weglängenmodulator ist bekannt aus einem Aufsatz
von
2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the state of the technique
Optische Weglängenmodulatoren sind Vorrichtungen, mit denen sich die optische Weglänge von Licht variabel verändern lässt. Im Allgemeinen wird von optischen Weglängenmodulatoren verlangt, dass sie die optische Weglänge schnell und kontinuierlich (oder zumindest quasi-kontinuierlich) verändern. Bei den meisten optischen Weglängenmodulatoren ändert sich die optische Weglänge periodisch, wobei die Wiederholfrequenzen mehrere Kilohertz betragen können.optical Path length modulators are devices with which variably change the optical path length of light leaves. In general, optical path length modulators Requires that the optical path length is fast and continuous (or at least quasi-continuous) change. Both Most optical path length modulators changes the optical path length is periodic, with the repetition frequencies can be several kilohertz.
Benötigt werden optische Weglängenmodulatoren beispielsweise in optischen Kohärenztomographen, um die optische Weglänge von in einem Referenzarm geführten Licht durchzustimmen.requires For example, optical path length modulators are incorporated in optical coherence tomograph to the optical path length to tune in light guided in a reference arm.
Durch Benutzung bekannt sind faseroptische Weglängenmodulatoren, bei denen eine optische Faser auf einen Hohlzylinder aufgewickelt ist, dessen Durchmesser piezoelektrisch verändert werden kann. Bei einer Ausdehnung des Hohlzylinders kommt es zu einer Verlängerung der optischen Faser und damit einhergehend zu einer Verlängerung der optischen Weglänge, die das Licht in der optischen Faser zurücklegt. Je größer dabei der Weglängenhub ist, desto kleiner ist die Frequenz, mit der die optische Weglänge moduliert werden kann, und umgekehrt. Dadurch lassen sich mit diesen Weglängenmodulatoren die optische Weglänge nicht mit großen Hüben und hohen Frequenzen modulieren. Vertrieben werden derartige Weglängenmodulatoren von der Firma OPTIPHASE.By Use is known fiber optic path length modulators, in which an optical fiber wound on a hollow cylinder is whose diameter can be changed piezoelectrically. With an expansion of the hollow cylinder, there is an extension the optical fiber and, consequently, an extension the optical path length that the light in the optical fiber travels. The larger the path length stroke, the smaller the frequency with which the optical path length can be modulated, and vice versa. This can be done with these Path length modulators do not match the optical path length modulate with big strokes and high frequencies. Such path length modulators are marketed by the Company OPTIPHASE.
Bei den meisten bekannten optischen Weglängenmodulatoren wird die optische Weglänge mit Hilfe sich bewegender Spiegel moduliert. So ist in einem konfokalen Sensor, der von der Firma Siemens unter dem Markennamen SISCAN® C vertrieben wird, eine Retroreflektor enthalten, der parallel zur Einfallsrichtung eines auftreffenden Lichtstrahls hochfrequente Schwingungen ausführt.In most known optical path length modulators the optical path length is modulated by means of moving mirrors. Thus, in a confocal sensor, which is marketed by Siemens under the trade name SISCAN ® C containing a retro-reflector that executes in parallel with the direction of incidence of an incident light beam high frequency vibrations.
Eine ähnliche
Anordnung ist aus einem Aufsatz von
Aus
der
Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, dass während einer vollständigen Umdrehung der Spiegelanordnung relativ lange Totzeiten auftreten. Darunter versteht man Zeiten, bei denen das Licht aus welchen Gründen auch immer nicht genutzt werden kann. Bei dem bekannten Weglängenmodulator ist beispielsweise das Licht nicht nutzbar, das auf die Rückseiten der rotierenden Spiegel fällt. Außerdem ist selbst außerhalb der Totzeiten die Intensität des in das Austrittsfenster der optischen Faser eingekoppelten Lichts starken Schwankungen unterworfen. Zurückgeführt werden muss dies auf unvermeidliche Lageungenauigkeiten oder während des Betriebs auftretende Vibrationen der Spiegelanordndung. Kommt es zu geringfügigen Verkippungen der beiden rotierenden Planspiegel, so wird das auf den festen Spiegel auftreffende Licht nicht mehr exakt in sich selbst zurückreflektiert. Das Austrittsende der optischen Faser wird dann nicht mehr exakt auf sich selbst abgebildet, sondern oszilliert mit der Vibrationsfrequenz des Spiegels.adversely in this known arrangement is that during a complete rotation of the mirror assembly relatively long Dead times occur. By this one understands times, with which the Light for whatever reason are not used can. For example, in the known path length modulator the light is not usable on the backs of the rotating Mirror is falling. Besides, even outside the dead times the intensity of the exit window the optical fiber coupled light subjected to strong fluctuations. traceable this must be due to unavoidable location inaccuracies or during the operation occurring vibrations of the Spiegelanordndung. comes there is slight tilting of the two rotating Plan mirror, so the incident on the fixed mirror light no longer reflected back exactly in itself. The The exit end of the optical fiber is then no longer exactly imaged itself, but oscillates with the vibration frequency of the mirror.
Eine
Verbesserung in dieser Hinsicht wird bei einem Weglängenmodulator
erreicht, wie er aus dem eingangs genannten Aufsatz von
Es hat sich allerdings gezeigt, dass auch bei diesem bekannten Weglängenmodulator unerwünschte Intensitätsschwankungen des weglängenmodulierten Lichts auftreten können.It However, it has been shown that in this known path length modulator unwanted intensity fluctuations of weglängenmodulierten Light can occur.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Weglängenmodulator der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass Intensitätsschwankungen des weglängenmodulierten Lichts weiter verringert werden.task The invention is therefore a Weglängenmodulator the to improve the type mentioned above such that intensity fluctuations of the weglängenmodulierten light can be further reduced.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Weglängenmodulator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch eine Auslegung der Optik derart, dass auf die zweite reflektierende Fläche auftreffendes Licht zumindest im Wesentlichen kollimiert ist.Solved This object is achieved in a path length modulator according to the The preamble of claim 1 by a design of the optics such that light striking the second reflective surface is at least substantially collimated.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei dem aus dem eingangs genannten Aufsatz von N. Delachenal bekannten Weglängenmodulator die Intensitätsschwankungen darauf zurückzuführen sind, dass die sich verändernde optische Weglänge zwischen der Kollimatorlinse und dem feststehenden Referenzspiegel die optische Konjugation stört, d. h. das Austrittsfenster der optischen Faser wird im allgemeinen nicht genau, sondern nur noch verschmiert auf den Referenzspiegel abgebildet. Infolge der Rückabbildung durch die Kollimatorlinse auf das Austrittsfenster wird dieses Bild noch weiter verschmiert, so dass ein nicht vernachlässigbarer Anteil des Lichts nicht in den Faserkern eingekoppelt werden kann.The Invention is based on the finding that in the from the beginning mentioned article of N. Delachenal path length modulator the Intensity fluctuations are due to that the changing optical path length between the collimator lens and the fixed reference mirror the optical Conjugation disturbs, d. H. the exit window of the optical Fiber is generally not exactly, but only smeared on imaged the reference mirror. As a result of the regression through the collimator lens on the exit window becomes this image smeared even further, leaving a not negligible Proportion of light can not be coupled into the fiber core.
Durch die erfindungsgemäße Auslegung der Optik derart, dass auf die sich bewegende zweite reflektierende Fläche auftreffendes Licht zumindest im Wesentlichen kollimiert ist, wird sichergestellt, dass sich Weglängenänderungen des Lichts nicht auf die das Bild auswirken, das auf der ortsfesten ersten reflektierenden Fläche entsteht. Bei dem erfindungsgemäßen Weglängenmodulator kann deswegen zwar das Bild des optischen Fensters infolge von Lageungenauigkeiten und Vibrationen der sich bewegenden zweiten reflektierenden Fläche an unterschiedlichen Orten auf der ersten reflektierenden Fläche entstehen, jedoch hat dieses Bild stets die gleiche Größe und Qualität unabhängig von der jeweiligen Weglängenmodulation. Folglich hat auch das in das optische Fenster schließlich wieder eingekoppelte Licht, abgesehen von eventuell auftretenden Totzeiten, stets eine konstante Intensität.By the inventive design of optics in such a way that on the moving second reflective surface incident light is at least substantially collimated is ensured that path length changes the light does not affect the image, that on the stationary first reflecting surface arises. In the inventive Path length modulator can therefore indeed the image of the optical Window due to positional inaccuracies and vibrations itself moving second reflective surface at different locations arise on the first reflective surface, however This picture always has the same size and quality regardless of the respective path length modulation. As a result, that too has finally got into the optical window re-coupled light, except for possibly occurring Dead times, always a constant intensity.
Bei dem optischen Fenster kann es sich um das Lichtaustrittsfenster einer optischen Faser oder eines integrierten optischen Wellenleiters handeln. In Betracht kommt jedoch auch eine Blendenöffnung (einhole), wie sie insbesondere in optischen Geräten mit Freistrahlausbreitung Verwendung findet.at The optical window may be the light exit window an optical fiber or an integrated optical waveguide act. However, it is also possible to use an aperture (one-hole), as in particular in optical devices with free jet propagation Use finds.
Die reflektierenden Flächen können als Spiegel ausgebildet sein, die einen Spiegelträger und eine darauf aufgebrachte reflektierende Beschichtung aufweisen. Bei den reflektierenden Flächen kann es sich jedoch auch um die Grenzflächen zwischen optisch dichteren und optisch dünneren Medien handeln, wie sie bei Prismen auftreten.The reflective surfaces can be formed as a mirror be who has a mirror support and an applied on it have reflective coating. In the reflective surfaces can but it is also the interfaces between optically act denser and optically thinner media, as they occur at prisms.
Die Optik kann als Kollimator ausgebildet sein, der im Lichtweg zwischen dem optischen Fenster und der zweiten reflektierenden Fläche angeordnet ist. Ein derartiger Kollimator hat insgesamt positive Brechkraft und enthält deswegen mindestens eine Linse oder einen gekrümmten Spiegel mit sammelnder Wirkung.The Optics can be designed as a collimator in the light path between the optical window and the second reflective surface is arranged. Such a collimator has positive overall Refractive power and therefore contains at least one lens or a curved mirror with a collecting effect.
Besonders einfach kann die Optik ausgelegt werden, wenn mehrere dritte planare reflektierende Flächen vorgesehen sind, die das von der bewegbar angeordneten zweiten re flektierenden Fläche reflektierte Licht zurück auf den Kollimator richten, der das Licht auf die erste reflektierende Fläche fokussiert und auf diese Weise die Abbildung des optischen Fensters auf die erste reflektierende Fläche bewirkt. Bei dieser Abbildung wird der Kollimator somit zweifach durchtreten, so dass man mit nur einem Kollimator zum einen die erfindungsgemäße Kollimation und andererseits die Abbildung des optischen Fensters auf die erste reflektierende Fläche gewährleisten kann. Das Bild des optischen Fensters, das auf der ortsfesten ersten reflektierenden Fläche entsteht, wird auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung zurück auf das optische Fenster abgebildet. Somit können sich Lageungenauigkeiten oder Vibrationen der bewegbar angeordneten zweiten reflektierenden Fläche auch bei dieser Ausgestaltung nicht auf die Einkopplung des Lichts in das optische Fenster auswirken.The optics can be designed particularly simply if a plurality of third planar reflective surfaces are provided, which direct the light reflected by the movably arranged second reflecting surface back onto the collimator, which focuses the light onto the first reflecting surface and thus the image of the optical window on the first reflective surface causes. In this illustration, the collimator will thus pass twice, so that one can ensure with one collimator, on the one hand, the collimation according to the invention and, on the other hand, the imaging of the optical window on the first reflecting surface. The image of the optical window formed on the fixed first reflecting surface is also imaged back onto the optical window in this embodiment of the invention. Thus, positional inaccuracies or vibrations of the movably arranged second reflecting surface can not affect the coupling of the light into the optical window even in this embodiment ken.
Vorzugsweise ist dann wenigstens eine der dritten reflektierenden Flächen ortsfest derart angeordnet, dass sie auftreffendes kollimiertes Licht in sich zurückreflektiert. Dies ist zum einen vorteilhaft, weil auf diese Weise das von der bewegbar angeordneten zweiten Fläche reflektierte Licht in sich zurückreflektiert wird und somit den gleichen Weg zurück zum Kollimator nimmt wie bei seinem erstmaligen Durchtritt durch den Kollimator in Richtung zur bewegbaren zweiten reflektierenden Fläche. Außerdem wird durch eine solche ortsfeste dritte reflektierende Fläche sichergestellt, dass das Licht, bevor es zum ersten Mal auf die erste reflektierende Fläche trifft, bereits zweimal von der beweglichen zweiten Fläche reflektiert wurde. Nach der Reflexion an der ersten reflektierenden Fläche folgt das Licht diesem Weg ein zweites Mal, jedoch in umgekehrter Richtung. Insgesamt wird das Licht somit zwischen dem Austritt aus und dem Eintritt in das optische Fenster insgesamt viermal von der bewegbar angeordneten zweiten Fläche reflektiert. Dadurch ergibt sich ein besonders großer Weglängenhub.Preferably is then at least one of the third reflective surfaces stationarily arranged so as to be incident collimated Light reflected back in itself. This is on the one hand advantageous because in this way, that of the movably arranged second surface reflected light is reflected back in and thus the same way back to the collimator takes like his first passage through the collimator towards the movable second reflective surface. In addition, will by such a stationary third reflective surface Make sure the light is on it first first reflective surface meets, already twice from the movable second surface was reflected. To the reflection at the first reflecting surface follows the light this way a second time, but in the opposite direction. Overall, the light is thus between the exit and the Entry into the optical window a total of four times movable from the arranged second surface is reflected. This results a particularly long Weglängenhub.
Wenn der Kollimator sowohl die Kollimierung als auch die optische Abbildung mittels Mehrfachdurchtritt bewirkt, sind die erste reflektierende Fläche und das optische Fenster zumindest im Wesentlichen koplanar angeordnet, da sich beide in der Brennebene des Kollimators befinden.If the collimator both collimation and optical imaging caused by multiple passage, the first are reflective Surface and the optical window at least substantially coplanar arranged because both are located in the focal plane of the collimator.
Durch eine gezielte Dejustierung kann erreicht werden, dass das Bild des optischen Fensters auf der ersten reflektierenden Fläche in einem größeren Abstand zum optischen Fenster erzeugt wird.By a targeted misalignment can be achieved that the image of optical window on the first reflective surface at a greater distance from the optical window is produced.
Günstiger wird es aber im Allgemeinen sein, wenn die erste reflektierende Fläche in unmittelbarer Nähe des optischen Fensters angeordnet ist. Insbesondere kann der kürzeste Abstand zwischen der ersten reflektierenden Fläche und dem optischen Fenster kleiner als die größte Quererstreckung des optischen Fensters sein.better but it will be in general if the first reflective Surface in the immediate vicinity of the optical window is arranged. In particular, the shortest distance between the first reflective surface and the optical window smaller than the largest transverse extent of the optical Be window.
Dadurch ist der Strahlengang vor und nach der Reflexion an der ortsfesten ersten reflektierenden Fläche praktisch identisch, was zu einer besseren Einkopplung des Lichts in das optische Fenster führt. Der Abstand zwischen dem optischen Fenster und dessen Bild auf der ortsfesten ersten reflektierenden Fläche muss lediglich so bemessen sein, dass Verschiebungen dieses Bildes, wie sie insbesondere durch Vibrationen der bewegbar angeordneten zweiten reflektierenden Fläche entstehen können, nicht dazuführen, dass Licht bereits in das optische Fenster eintritt, bevor es einmal an der ersten reflektierenden Fläche reflektiert wurde.Thereby is the beam path before and after the reflection at the stationary first reflective surface virtually identical, which for a better coupling of the light into the optical window leads. The distance between the optical window and its Picture on the stationary first reflective surface must only be such that shifts of this image, such as in particular by vibrations of the second movably arranged reflecting surface can arise, not to lead, That light already enters the optical window before it once was reflected at the first reflecting surface.
Eine besonders einfache Realisierung einer ersten reflektierenden Fläche in unmittelbarer Nähe zum optischen Fenster ergibt sich, wenn das optische Fenster das Lichtaustrittsfenster einer optischen Faser ist, die einen lichtführenden Faserkern und einen Fasermantel aufweist. Die erste reflektierende Fläche kann dann durch eine reflektierende Beschichtung gebildet werden, die auf einer Stirnfläche des Fasermantels aufgebracht ist. Derartige optische Fasern sind am Markt im Zusammenhang mit anderen Verwendungen erhältlich. Die Eigenschaft, dass die Beschichtung reflektierend ist, ergibt sich jedoch eher als Nebenprodukt aus anderen technologischen Anforderungen und wird bei diesen Verwendungen bislang nicht ausgenutzt.A particularly simple realization of a first reflective surface in the immediate vicinity of the optical window, if the optical window, the light exit window of an optical Fiber is a light-conducting fiber core and a Fiber cladding has. The first reflective surface can then be formed by a reflective coating, the is applied on an end face of the fiber cladding. Such optical fibers are in the market in connection with others Uses available. The property that the coating is reflective, but rather results as a by-product other technological requirements and is used in these applications so far not exploited.
Wird die zweite reflektierende Fläche beispielsweise um 45° zu einer optischen Achse des Kollimators angeordnet und entlang dieser Achse oszillierend vor und zurück be wegt, so sind keine dritte reflektierenden Flächen erforderlich um sicherzustellen, dass das von der Optik kollimierte Licht auf die erste ortsfeste reflektierende Fläche fallen kann. In diesem Fall muss zwischen der sich bewegenden zweiten reflektierenden Fläche und der ortsfesten ersten reflektierenden Fläche lediglich ein weiterer Teil der Optik angeordnet sein, der das kollimierte Licht auf die ortsfeste erste reflektierende Fläche fokussiert und dadurch dort ein Bild des optischen Fensters erzeugt. Allerdings lassen sich mit solchen linearbeweglich geführten Spiegeln keine hohen Wiederholfrequenzen und nur ein relativ geringer Weglängenhub erzeugen.Becomes for example, the second reflective surface by 45 ° an optical axis of the collimator and along this Axis oscillating back and forth moves, so are none third reflective surfaces required to ensure that the optically collimated light on the first stationary reflective surface can fall. In this case, must between the moving second reflective surface and the stationary first reflective surface only another part of the optics can be arranged, which is the collimated light focused on the stationary first reflective surface and thereby generates an image of the optical window there. Indeed can be achieved with such linearly moveable mirrors no high repetition rates and only a relatively short path length produce.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zweite reflektierende Fläche deswegen um eine Drehachse drehbar angeordnet. Nur mit sich drehenden reflektierenden Flächen lassen sich hochfrequente Weglängenmodulationen mit großen Weglängenhüben erzeugen. Bei der Drehung kann es sich auch um eine Drehschwingung handeln, bei der die zweite reflektierende Fläche vorzugsweise periodisch seine Drehrichtung ändert.at In a preferred embodiment, the second reflective Surface therefore arranged rotatable about a rotation axis. Just with rotating reflective surfaces can be high-frequency path length modulation with large Create path length strokes. When turning can it also involves a torsional vibration, in which the second reflective surface preferably periodically changes its direction of rotation.
Eine drehbar angeordnete zweite reflektierende Fläche kann auf einer um die Drehachse in Drehung versetzbaren Tragstruktur, insbesondere einem Drehtisch, angeordnet sein. Auf einem Drehtisch oder einer anderen geeigneten Tragstruktur lassen sich dann auch mehrere zweite reflektierende Flächen auf einer zur Drehachse konzentrischen Kreislinie anordnen. Die dadurch entstehende Anordnung ist vorzugsweise regelmäßig aufgebaut in dem Sinne, dass jeweils zwei benachbarte zweite reflektierende Flächen den gleichen Winkel einschließen. Der optische Weglängenmodulator erzeugt dann bei einer Umdrehung der Tragstruktur eine periodische Modulation der optischen Weglänge.A rotatably mounted second reflective surface can on a support structure which can be set in rotation about the axis of rotation, in particular a turntable be arranged. On a turntable or one other suitable support structure can then be several second reflecting surfaces on a circular line concentric with the axis of rotation Arrange. The resulting arrangement is preferably regular built in the sense that each two adjacent second reflective Include surfaces at the same angle. Of the optical path length modulator then generates at one revolution the support structure a periodic modulation of the optical path length.
Wenn der Weglängenmodulator mehrere dritte reflektierende Flächen aufweist, so können mehrere Gruppen, die jeweils eine zweite und mindestens eine der dritten reflektierenden Flächen umfassen, gemeinsam auf der Tragstruktur angeordnet sein.If the path length modulator has a plurality of third reflective surfaces, then a plurality of groups, each comprising a second and at least one of the third reflective surfaces, may be disposed together on the support structure.
So ist es beispielsweise möglich, dass jede Gruppe eine zweite und eine dritte reflektierende Fläche aufweist, die zueinander einen Winkel von 90° einschließen. Jede Gruppe bildet dann einen ebenen Retroreflektor, d. h. einen Reflektor, der in seiner Symmetrieebene einfallendes Licht stets parallel versetzt zurückreflektiert.So For example, it is possible for each group to have a second one and a third reflective surface facing each other enclose an angle of 90 °. Every group then forms a plane retroreflector, d. H. a reflector, the light incident in its plane of symmetry is always offset in parallel reflected back.
Vor allem im Falle von sich drehenden Retroreflektoren kann es günstig sein, wenn das auf die ortsfeste dritte reflektierende Fläche auftreffende Licht sich entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung ausbreitet, die einen Winkel zu einer zweiten Ausbreitungsrichtung einschließt, entlang der sich das Licht zwischen dem Kollimator und der zweiten reflektierenden Fläche ausbreitet, wobei die Drehachse parallel zu einer durch die erste und die zweite Ausbreitungsrichtung definierten Ebene verläuft. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass der Kollimator die Lichtausbreitung zwischen der bewegbar angeordneten zweiten reflektierenden Fläche und der ortsfest angeordneten dritten reflektierenden Fläche behindert.In front Especially in the case of rotating retroreflectors it can be cheap when that is on the stationary third reflective surface incident light propagates along a first propagation direction, which includes an angle to a second propagation direction, along which the light is between the collimator and the second reflective surface propagates, the axis of rotation parallel to one defined by the first and second propagation directions Level passes. This way you can prevent that the collimator arranged the propagation of light between the movable second reflective surface and the stationary arranged obstructed third reflective surface.
Erzeugt werden kann eine solche geneigte Anordnung der Ausbreitungsrichtungen durch eine geneigte Anordnung der zweiten und/oder dritten reflektierenden Flächen. Noch einfacher lässt sich dies erreichen, wenn die die Drehachse selbst einen von 90° verschiedenen Winkel zu der zweiten Ausbreitungsrichtung einschließt.Generated can be such a tilted arrangement of the propagation directions by an inclined arrangement of the second and / or third reflective Surfaces. Even easier this can be achieved if the rotation axis itself is different from 90 ° Includes angle to the second propagation direction.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist jede Gruppe eine zweite und eine dritte reflektierende Fläche auf, die zueinander einen Winkel von 45° einschließen. Eine solche Gruppe bildet einen Reflektor, der einfallendes Licht stets um 90° ablenkt.at In another embodiment, each group has one second and a third reflective surface on each other enclose an angle of 45 °. Such Group forms a reflector that always deflects incident light by 90 °.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Optik eine von dem Kollimator verschiedene Teiloptik mit Sammelwirkung auf. Diese Teiloptik ist im Lichtweg zwischen der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche angeordnet und so ausgelegt, dass sie von der zweiten reflektierenden Fläche reflektiertes Licht auf die erste reflektierende Fläche fokussiert.According to one Another embodiment, the optics one of the Collimator different partial optics with collection effect on. This partial optics is in the light path between the first reflective surface and the second reflecting surface and so on designed to be from the second reflective surface reflected light on the first reflective surface focused.
Bei dieser Ausgestaltung befindet sich die drehbar angeordnete zweite reflektierende Fläche somit im kollimierten Strahlengang zwischen dem Kollimator und der Teiloptik. Da das Licht zwischen dem Austritt aus dem und den Eintritt in das optische Fenster lediglich zweimal von der sich bewegenden zweiten reflektierenden Fläche reflektiert wird, ist der Weglängenhub etwas kleiner. Dafür sind die Totzeiten sehr kurz, da bei dieser Anordnung keine sich drehende Gruppen von zwei oder mehreren reflektierenden Flächen erforderlich sind, die das Licht in eine ganz bestimmte Richtung, z. B. parallel zur Einfallsrichtung oder senkrecht dazu, reflektieren.at This embodiment is the rotatably arranged second reflecting surface thus in the collimated beam path between the collimator and the sub-optics. Because the light between the Exit from and entry into the optical window only twice from the moving second reflective surface is reflected, the Weglängenhub is a little smaller. Therefore the dead times are very short, since in this arrangement no rotating Groups of two or more reflective surfaces are required, which direct the light in a very specific direction, z. B. parallel to the direction of incidence or perpendicular to reflect.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment with reference to the drawings. Show:
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Die
In
dem Referenzarm
Da
der Kohärenztomograph
Im
Folgenden wird der Weglängenmodulator
Der
Weglängenmodulator
Zwischen
einem Lichtaustrittsfenster
Wie
aus dem seitlichen Meriodionalschnitt der
Der
Planspiegel
Nicht
vernachlässigt werden können jedoch Justagetoleranzen
und Vibrationen des Retroreflektors
Bei
dem erfindungsgemäßen Weglängenmodulator
Das
Bild des Austrittsfensters
Alternativ
hierzu ist es selbstverständlich möglich, eine
reflektierende Fläche
Wie
vorstehend bereits kurz angedeutet, wird das Bild
Das
aus dem Lichtaustrittsfenster
Die
Wie
durch einen Pfeil in der linken Teildarstellung angedeutet, wird
angenommen, dass der Retroreflektor
Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt
die durch die Beschichtung auf dem Fasermantel
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Eine ähnlich
Anordnung reflektierender Flächen wie bei dem in den
Im
Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind bei dem in der
Infolge
des Winkels von 45° zwischen den beiden Planspiegeln
Im
Vergleich zu den in einer Ebene wirkenden Retroreflektoren
Dafür
ist die Konstruktion einfacher, weil auf die Verkippung der Drehachse
Drittes AusführungsbeispielThird embodiment
Die
Im
Unterschied zu den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
sind hier auf dem Drehtisch
Der
ortsfeste Retroreflektor
Da
bei diesem Ausführungsbeispiel sehr viele Planspiegel
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel stellt die durch die Beschichtung
auf dem Fasermantel gebildete reflektierende Fläche
Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment
Die
Im
Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist zwischen dem sich drehenden Planspiegel
Da
bei diesem Ausführungsbeispiel das Licht nur zweimal von
dem sich drehenden Planspiegel
Da
der sich drehende Spiegel
Bei
diesem Ausführungsbeispiel stellt der ortsfeste Planspiegel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19963161 A1 [0008] DE 19963161 A1 [0008]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - N. Delachenal et al. mit dem Titel ”Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror”, Optics Communications 162 (1999), Seiten 195–199 [0002] - N. Delachenal et al. entitled "Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror", Optics Communications 162 (1999), pages 195-199 [0002]
- - N. Baksh mit dem Titel ”An autocorrelator-interferometer used to determine the pulse width of a pulsed laser used in two-photon endoscopy”, Thesis MIT, June 25, cita-table URI: http://hdl.handle.net/1721.1/32882 [0007] - N. Baksh, entitled "An autocorrelator-interferometer used to determine the pulse width of a pulsed laser used in two-photon endoscopy", Thesis MIT, June 25, cita-table URI: http://hdl.handle.net /1721.1/32882 [0007]
- - N. Delachenal mit dem Titel ”Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror” [0010] N. Delachenal entitled "Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror" [0010]
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| DE (1) | DE102008050847A1 (en) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111184502A (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-22 | 上海美沃精密仪器股份有限公司 | Method and apparatus for generating fast scanning optical phase delay line |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19963161A1 (en) | 1998-11-05 | 2000-05-25 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Interstitial fiber-optic coherence tomography method involves inserting thin optical fiber with measurement window into tissue as optical probe so light exits laterally through window |
| EP1391718A1 (en) * | 2001-04-13 | 2004-02-25 | Japan Science and Technology Agency | High-speed optical delay generating method by rotation reflector in optical coherence tomography and optical coherence tomography device |
| US20080097185A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Cardiospectra, Inc. | Hemoglobin contrast in ultrasound and optical coherence tomography for diagnosing diseased tissue, cancers, and the like |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1794558B1 (en) * | 2004-09-30 | 2009-09-16 | Picometrix, LLC | Optical delay |
-
2008
- 2008-10-08 DE DE102008050847A patent/DE102008050847A1/en not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-10-02 WO PCT/EP2009/007068 patent/WO2010040479A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19963161A1 (en) | 1998-11-05 | 2000-05-25 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Interstitial fiber-optic coherence tomography method involves inserting thin optical fiber with measurement window into tissue as optical probe so light exits laterally through window |
| EP1391718A1 (en) * | 2001-04-13 | 2004-02-25 | Japan Science and Technology Agency | High-speed optical delay generating method by rotation reflector in optical coherence tomography and optical coherence tomography device |
| US20080097185A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Cardiospectra, Inc. | Hemoglobin contrast in ultrasound and optical coherence tomography for diagnosing diseased tissue, cancers, and the like |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Delachenal,N. [u.a.]: Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror. In: Optics Communications. 1999, Vol.162, Nr.4-6, S.195-199 * |
| N. Baksh mit dem Titel "An autocorrelator-interferometer used to determine the pulse width of a pulsed laser used in two-photon endoscopy", Thesis MIT, June 25, cita-table URI: http://hdl.handle.net/1721.1/32882 |
| N. Delachenal et al. mit dem Titel "Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror", Optics Communications 162 (1999), Seiten 195-199 |
| N. Delachenal mit dem Titel "Robust and rapid optical low-coherence reflectometer using a polygon mirror" |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111184502A (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-22 | 上海美沃精密仪器股份有限公司 | Method and apparatus for generating fast scanning optical phase delay line |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010040479A1 (en) | 2010-04-15 |
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