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傳統(tǒng)上，OCT成像需要使用更長(zhǎng)的波長(zhǎng)才能在單次掃描中探測(cè)到大于幾毫米的深度，但這帶來(lái)了與NIR探測(cè)器相關(guān)的高成本問(wèn)題。為此，Wasatch Photonics 開(kāi)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(cè)量開(kāi)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(wú)損過(guò)程監(jiān)測(cè)。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(chǎng)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(zhǎng)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(guò)幾毫米，因此超出了典型的OCT成像窗口范圍。而較長(zhǎng)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(zhǎng)成本難題
SD-OCT中的成像范圍取決于中心波長(zhǎng)和光源的帶寬。隨著中心波長(zhǎng)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(guò)幾毫米的成像深度時(shí)，1300 nm的波長(zhǎng)是組織等高散射材料的第一選擇。然而，使用此波長(zhǎng)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(guò)轉(zhuǎn)向更短的中心波長(zhǎng) （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(lái)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(shì)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(kāi)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(shì)：
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(guò)使用CCD與InGaAs相機(jī)相比，檢測(cè)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(cè)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(guò)衍射極限光學(xué)元件和低串?dāng)_檢測(cè)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
| CD800-841/28型 | CD800-840/40型 | CD800-840/60型 | CD800-840/80型 |
|---|---|---|---|---|
成像深度 | 12.9 mm | 9.0 mm | 6.0 mm | 4.5 mm |
波長(zhǎng)范圍 | 827-855 nm | 820-860 nm | 810-870 nm | 800-880 nm |
帶寬 | 28 nm | 40 nm | 60 nm | 80 nm |
光譜分辨率 | 0.015 nm | 0.02 nm | 0.03 nm | 0.04 nm |
最大線路速率 | 20 kHz、80 kHz、130 kHz 或 250 kHz | |||
像素 | 2048 | |||
接口 | USB 3.0（最高 130 kHz）或 Camera Link（最高 250 kHz）) | |||
尺寸 | 27.8 x 13.4 x 7.9 cm | |||
重量 | 5.5 kg | |||
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。
