CN107328743A - 一种光学相干共焦显微内镜***及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学相干共焦显微内镜***及实现方法，在OCT扫描成像端添加一段4F光学***，此段光学***方便用于内镜腔道中，使得样品臂光纤孔径小于成像面的最小光束直径（即物镜最小分辨率），使得***具有共聚焦成像的效果；这样，就可以在不明显降低成像深度的同时显著提升OCT的分辨率，在无染色的情况下也达到与共聚焦相近的成像效果，结合MEMS微振镜的使用、调用GPU/FPGA算法，与现有内窥镜***集成共用，使之成为快速、无染色、高灵敏度与特异性的医学诊断工具。
Description
技术领域
本发明涉及一种显微内镜***，尤其涉及的是一种光学相干共焦显微内镜***及实现方法。
背景技术
在医学诊断领域，由于病变部位往往发生在组织浅表，医务人员不仅要观察生物组织表面的显微成像，更希望能看到组织内部的结构和形态，从中发现微小病灶。对于现有的层析成像技术而言，如超声成像，在具有较深的成像深度的同时，分辨率较低，并不满足发现微小病变的需求。
光学相干断层成像技术（Optical coherence tomography，OCT）作为一种高分辨率的成像手段，其原理基于低相干干涉技术，结合外差检测和共轭成像的优点，采集从样品端收集的反射光信号，计算恢复出样品的三维层析图像，反映出生物组织的内部结构、散射系数等重要信息，成像深度3-6mm，覆盖浅表病变组织，纵向分辨率达1-10um，具有非接触无标记等优点。OCT技术应用于眼科成像已经成为眼科诊断的金标准之一，近些年来OCT技术应用于早期***、皮肤癌、心血管病变的组织黏膜检测的报道也层出不穷，具有较大应用前景和发展潜力，多种成像模式的结合以提供更精确的诊断依据已成为研究热点。
但通常情况下，OCT***放大倍率受限于扫描透镜，横向分辨率不高，纵向分辨率也随着深度递减，很难在成像深度与分辨率之间做平衡。而共聚焦显微技术（laserscanning confocal microscopy，LSCM）则可以弥补上述问题的不足，在高数值孔径的显微物镜下，通过照明针孔与探测针孔对被照射点或被探测点的共轭关系，实现高达0.1um的横向分辨率，但是共聚焦扫描成像的深度浅，需要使用荧光剂对样品进行染色，探测荧光并成像，导致其应用范围受限。因此，OCT技术和共聚焦显微技术两者各有优缺点。
专利CN 102818768 A 提出一种多功能生物医学显微镜，将OCT与共聚焦两套***结构拼合在一起，但其本质上仍是两套***的同时、独立成像，并未达到简化***构造和操作，提升***性能的效果。
因此，暂时无人提出结合两种技术优点的新型成像技术及内镜实现方法，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学相干共焦显微内镜***及实现方法，旨在解决现有技术无法通过一套***实现无染色的高横向分辨OCT成像，而将OCT和共聚焦两套***结构直接拼合在一起无法达到简化***构造和操作，提升***性能效果的问题。
本发明的技术方案如下：一种光学相干共焦显微内镜***，其中，包括：
以OCT结构为主体的主机模块，所述主机模块包括引导光源、波分复用器、扫频光源、光纤环形器、光纤耦合器和参考臂；
以共聚焦结构为主体、通过扫描样品获得样品干涉信号，并具有共聚焦成像效果的探头成像模块；
用于探测采集干涉信号，并对采集到的干涉信号进行处理运算，得到图像的综合控制处理模块；
所述光纤环形器包括顺时针设置的a、b和c三个端口，引导光源与波分复用器、扫频光源与光纤环形器的a端口、波分复用器与光纤耦合器、光纤环形器的b端口与光纤耦合器、光纤耦合器与参考臂、光纤耦合器与探头成像模块、波分复用器与综合控制处理模块、光纤环形器的c端口与综合控制处理模块之间分别通过单模光纤连接；扫频光源与综合控制处理模块连接，扫频光源控制综合控制处理模块采集干涉信号；综合控制处理模块分别与参考臂、探头成像模块连接，控制参考臂与探头成像模块调整扫描和成像的范围：引导光源发出一束光源光束，经过单模光纤耦合，波分复用器的传导，到达光纤耦合器；扫频光源发出一束光源光束，依次经过光纤环形器的a端口和b端口，传导到光纤耦合器；两束光源光束经过光纤耦合器后分为第一光束和第二光束，第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器，第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器，参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉后分别返回到波分复用器、光纤环形器的b端口和c端口，最后干涉信号被综合控制处理模块探测并采集，综合控制处理模块对干涉信号进行处理运算，快速生成具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述光纤耦合器的分光比为10：90。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述扫频光源的典型中心波长为840nm或1310nm或1550nm，带宽>50nm。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述参考臂包括光纤偏振控制器、第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，所述光学延迟线与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第一光束经过光纤偏振控制器的调制，使其偏振态与第二光束的偏振态匹配，再依次经过第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，光学延迟线实时调整第一光束的光程，使其与第二光束的光程进行匹配，最后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述探头成像模块包括第二准直透镜、控制光束偏转角度的MEMS微振镜、扫描透镜、双胶合透镜和显微物镜，所述扫描透镜和双胶合透镜设计构成光学4F***结构，对光束进行调制，所述MEMS微振镜与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第二光束经过第二准直透镜出射，依次进入MEMS微振镜、扫描透镜和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述扫描透镜和双胶合透镜的焦距之间需满足以下关系式：
式（1）
其中，f2为扫描透镜的焦距，f3为双胶合透镜的焦距，NA为显微物镜的数值孔径，d为单模光纤的纤径。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述探头成像模块包括保护套管、空腔、压电陶瓷、双胶合透镜和显微物镜，所述压电陶瓷通过电压驱动进行两轴调节，带动单模光纤振动，实现光束扫描；第二光束依次经过空腔、压电陶瓷和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。
所述的光学相干共焦显微内镜***，其中，所述综合控制处理模块包括用于探测干涉信号的平衡探测器、用于采集平衡探测器探测到的干涉信号的采集卡和用于对采集卡采集到的干涉信号进行处理运算并得到图像的处理模块，所述平衡探测器分别与波分复用器、光线环形器的c端口通过单模光纤连接；所述采集卡与扫频光源连接，扫频光源输出时钟及触发信号，控制采集卡采集平衡探测器输出的特定周期的干涉信号；所述处理模块分别与探头成像模块、参考臂连接，处理模块分别控制探头成像模块和参考臂，结合引导光源的定位，调整扫描和成像的范围。
一种光学相干共焦显微内镜***的实现方法，其中，具体包括以下步骤：
步骤S100：引导光源发出的光源光束，经过单模光纤耦合、波分复用器的传导，到达光纤耦合器；扫频光源发出的光源光束依次经过光纤环形器的a端口、b端口，传导到光纤耦合器；
步骤S200：两束光源光束在光纤耦合器被分为两路，分别为第一光束和第二光束；
步骤S300：第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器；第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器；
步骤S400：参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉，干涉光信号分别返回到波分复用器、光纤环形器的b端口和c端口；
步骤S500：波分复用器和光纤环形器中的干涉光信号被平衡探测器探测到，扫频光源控制采集卡采集平衡探测器输出的特定周期的干涉信号，处理模块对采集卡采集到的干涉信号进行处理运算，得到具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
所述的光学相干共焦显微内镜***的实现方法，其中，所述步骤S500中：处理模块从采集卡处获取一个完整振镜周期的干涉信号后，通过GPU或者PFGA硬件来实现FFT运算、插值补零，频谱滤波及后续图像优化处理，快速生成具有一定深度的三维图像，并截取特定深度的横向截面图作为OCM的图像；或处理模块从采集卡处获取一个完整振镜周期的干涉信号后，直接在GPU或者FPGA中存储电压数值，直接输出计算后的横向截面结果作为OCM的图像。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种光学相干共焦显微内镜***及实现方法，在OCT扫描成像端添加一段4F光学***，此段光学***方便用于内镜腔道中，使得样品臂光纤孔径小于成像面的最小光束直径（即物镜最小分辨率），使得***具有共聚焦成像的效果；这样，就可以在不明显降低成像深度的同时显著提升OCT的分辨率，在无染色的情况下也达到与共聚焦相近的成像效果，结合MEMS微振镜的使用、调用GPU/FPGA算法，与现有内窥镜***集成共用，使之成为快速、无染色、高灵敏度与特异性的医学诊断工具。
附图说明
图1是本发明中光学相干共焦显微内镜***的结构示意图。
图2是本发明中探头成像模块的第二种实施例的结构示意图。
图3是本发明中光学相干共焦显微内镜***的实现方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示，一种光学相干共焦显微内镜***，在OCT（Optical coherencetomography，光相干断层成像术）扫描成像端添加一段4F光学***，此段光学***方便用于内镜腔道中，此段光学***称之为OCM内镜（Endoscopic optical coherencemicroscopy），具体包括：
以OCT结构为主体的主机模块19，所述主机模块19包括引导光源1、波分复用器3、扫频光源2、光纤环形器4、光纤耦合器5和参考臂；
以共聚焦结构为主体、通过扫描样品获得样品干涉信号，并具有共聚焦成像效果的探头成像模块9（也即是OCT成像***中的样品臂）；
用于探测采集干涉信号，并对采集到的干涉信号进行处理运算，得到图像的综合控制处理模块20；
所述光纤环形器4包括顺时针设置的a、b和c三个端口，引导光源1与波分复用器3、扫频光源2与光纤环形器4的a端口、波分复用器3与光纤耦合器5、光纤环形器4的b端口与光纤耦合器5、光纤耦合器5与参考臂、光纤耦合器5与探头成像模块9、波分复用器3与综合控制处理模块20、光纤环形器4的c端口与综合控制处理模块20之间分别通过单模光纤连接；扫频光源2与综合控制处理模块20连接，扫频光源2控制综合控制处理模块20采集干涉信号；综合控制处理模块20分别与参考臂、探头成像模块9连接，控制参考臂与探头成像模块9调整扫描和成像的范围：引导光源1发出一束激光，经过单模光纤耦合，波分复用器3的传导，到达光纤耦合器5；扫频光源2发出一束光源光束，此光源光束依次经过光纤环形器4的a端口和b端口，传导到光纤耦合器5，光束经过光纤耦合器5后分为第一光束和第二光束，第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器5，第二光束经过探头成像模块9处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器5，参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器5中发生干涉后分别返回到波分复用器3、光纤环形器4的b端口和c端口，最后干涉信号被综合控制处理模块20探测并采集，综合控制处理模块20对干涉信号进行处理运算，快速生成具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
本技术方案中，所述主机模块19以OCT结构为主体，只要主机模块19中的OCT结构部分符合传统OCT干涉仪装置结构的特征，不管是时域OCT，还是光谱OCT的成像***结构都应该纳入本技术方案的保护范围。
具体地，所述光纤耦合器5的分光比为10：90，其作用在于引导光源对观测位置的精确定位，同时传递扫频光源光束，方便本光学相干共焦显微内镜***对所确定的区域进行扫描成像。
具体地，所述扫频光源2的典型中心波长可为840nm、1310nm、1550nm等，带宽>50nm，长波段可对组织黏膜样品进行更大深度的精确扫描。
具体地，所述参考臂包括光纤偏振控制器11、第一准直透镜12、聚焦透镜13和光学延迟线14，第一光束经过光纤偏振控制器11的调制，使得光束偏振态得到优化，使第一光束得偏振态与第二光束的偏振态匹配，再依次经过第一准直透镜12、聚焦透镜13和光学延迟线14，形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器5，光学延迟线14可以实时调整光程，实现第一光束与第二光束的光程进行匹配。
具体地，所述探头成像模块9包括第二准直透镜901、MEMS微振镜902、扫描透镜903、双胶合透镜904和显微物镜905，第二光束经过探头内部的第二准直透镜901出射，进入MEMS微振镜902、扫描透镜903和双胶合透镜904，最后第二光束经过显微物镜905对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器5；其中，MEMS微振镜902可控制光束的偏转角度，通过控制驱动电压波形实现光束扫描，其镜面尺寸和封装尺寸小，利于内镜成像；扫描透镜903和双胶合透镜904通过设计构成一个光学4F***，对光束进行调制，而为了使光纤纤径起到共聚焦针孔的效果，扫描透镜903和双胶合透镜904的焦距之间需满足以下关系式：
式（1）
其中，扫描透镜903的焦距为f2，双胶合透镜904的焦距为f3，显微物镜905的数值孔径为NA，单模光纤的纤径为d。
本技术方案不限定探头成像模块9采用上述结构，只要探头成像模块9能实现共聚焦扫描成像效果的功能，均在本技术方案的保护范围内，如图2所示，所述探头成像模块9包括保护套管906、空腔907、压电陶瓷908、双胶合透镜909和显微物镜910，第二光束依次经过空腔907、压电陶瓷908和双胶合透镜909，最后经过显微物镜910对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器5；其中，压电陶瓷908可以通过电压驱动进行两轴调节，带动单模光纤振动，实现光束扫描，光纤的两轴运动也替代了扫描透镜903的作用，使得结构更为紧凑，同时达到了共聚焦扫描成像效果。
具体地，所述综合控制处理模块20包括用于探测干涉信号的平衡探测器16、用于采集平衡探测器16探测到的干涉信号的采集卡17和用于对采集卡17采集到的干涉信号进行处理运算并得到图像的处理模块18，所述平衡探测器16分别与波分复用器3、光线环形器4的c端口通过单模光纤连接；所述采集卡17与扫频光源2连接，扫频光源2输出时钟及触发信号，用于控制采集卡17采集平衡探测器16输出的特定周期的干涉信号；所述处理模块18分别与MEMS微振镜902、光学延迟线14连接，处理模块18分别控制MEMS微振镜902和光学延迟线14，结合引导光源的定位，用于调整扫描和成像的范围。其中，由于探头成像模块9中共聚焦结构以及相干门（参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器5中发生干涉）的作用，***获取的是无需染色的点强度信号，再通过扫频光源2的波长变化，可实现对不同深度的信号探测，处理模块18获取一个完整振镜周期的信号后，使用GPU（Graphics ProcessingUnit，图形处理器）或者PFGA（ Field Programmable Gate Array，元件可编程逻辑闸阵列）硬件来实现FFT（Fast Fourier Transformation，快速傅氏变换）运算、插值补零，频谱滤波及后续图像优化处理，可快速生成一幅具有一定深度的三维图像，并通过软件截取特定深度的横向截面图作为OCM的图像，也可直接在GPU或者FPGA中存储电压数值，直接输出计算后的横向截面结果，提高运算速率，此图像同时具备了OCT和共聚焦成像的优点，同时根据成像的反馈，处理模块18可以实时调整光学延迟线14，调整成像位置和质量，达到闭环反馈。
本技术方案中，样品信号光束与等光程差的参考信号光束在光纤耦合器5中发生干涉后，返回到波分复用器3、光纤环形器4的b端口和c端口，最终由平衡探测器16探测到干涉信号，扫频光源2属于宽谱低相干光源，由于相干门的存在，只有在极短的范围内才能发生干涉，因此信号有很高的纵向分辨率，由于4F***及共聚焦结构的存在，通过光纤孔径达到共聚焦针孔效果，过滤大部分离焦信息，凸显出焦点信息，信号同样有很高的横向分辨率，这样便能对无染色样品进行um量级的三维扫描。
如图3所示，一种如上述所述的光学相干共焦显微内镜***的实现方法，具体包括以下步骤：
步骤S100：引导光源1发出的光源光束，经过单模光纤耦合、波分复用器3的传导，到达光纤耦合器5；扫频光源2发出的光源光束依次经过光纤环形器4的a端口、b端口，传导到光纤耦合器5；
步骤S200：两束光源光束在光纤耦合器5被分为两路，分别第一光束和第二光束；
步骤S300：第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器5；第二光束经过探头成像模块9处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器5；
步骤S400：参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器5中发生干涉，干涉光信号分别返回到波分复用器3、光纤环形器4的b端口和c端口；
步骤S500：波分复用器3和光纤环形器4中的干涉光信号被平衡探测器16探测到，扫频光源2控制采集卡17采集平衡探测器16输出的特定周期的干涉信号，处理模块18对采集卡17采集到的干涉信号进行处理运算，得到具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
通过上述所述的光学相干共焦显微内镜***及其实现方法，本技术方案可实现样品的高分辨率、无染色三维成像，成像结果横向可类比于共聚焦效果，纵向分辨率高于OCT，能为医学成像提高灵敏度与特异性的医学诊断结果，同时可与现有医用内窥镜集成共用，方便进行准确诊断。
本技术方案相对于现有技术具有以下优点：
（1）通过采用以OCT结构为主体的主机模块19和在探头成像模块9中设置光学4F***，使得在一套***内便可同时达到OCT和共聚焦的分辨率效果，能对无染色样品的进行实时高分辨的三维成像，提供的横向OCM图谱可进行高灵敏度与特异性的医学诊断；
（2）本技术方案的探头成像模块9克服了现有探头的结构复杂、光路较长的缺点，结构小巧紧凑，同时能进行扫描定位和成像，利于在内窥镜中使用；
（3）本技术方案通过***闭环反馈，处理***中平衡探测器16输出的信号，根据成像实时调整光学延迟线14，通过GPU或FPGA的运算，输出样品高分辨率的横向OCM图像，提供可与病理切片对照的高质量图谱。
本技术方案在OCT扫描成像端添加一段4F光学***，此段光学***方便用于内镜腔道中，使得样品臂光纤孔径小于成像面的最小光束直径（即物镜最小分辨率），使得***具有共聚焦成像的效果；这样，就可以在不明显降低成像深度的同时显著提升OCT的分辨率，在无染色的情况下也达到与共聚焦相近的成像效果，结合MEMS微振镜的使用、调用GPU/FPGA算法，与现有内窥镜***集成共用，使之成为快速、无染色、高灵敏度与特异性的医学诊断工具。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，包括：
以OCT结构为主体的主机模块，所述主机模块包括引导光源、波分复用器、扫频光源、光纤环形器、光纤耦合器和参考臂；
以共聚焦结构为主体、通过扫描样品获得样品干涉信号，并具有共聚焦成像效果的探头成像模块；
用于探测采集干涉信号，并对采集到的干涉信号进行处理运算，得到图像的综合控制处理模块；
所述光纤环形器包括顺时针设置的a、b和c三个端口，引导光源与波分复用器、扫频光源与光纤环形器的a端口、波分复用器与光纤耦合器、光纤环形器的b端口与光纤耦合器、光纤耦合器与参考臂、光纤耦合器与探头成像模块、波分复用器与综合控制处理模块、光纤环形器的c端口与综合控制处理模块之间分别通过单模光纤连接；扫频光源与综合控制处理模块连接，扫频光源控制综合控制处理模块采集干涉信号；综合控制处理模块分别与参考臂、探头成像模块连接，控制参考臂与探头成像模块调整扫描和成像的范围：引导光源发出一束光源光束，经过单模光纤耦合，波分复用器的传导，到达光纤耦合器；扫频光源发出一束光源光束，依次经过光纤环形器的a端口和b端口，传导到光纤耦合器；两束光源光束经过光纤耦合器后分为第一光束和第二光束，第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器，第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器，参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉后分别返回到波分复用器、光纤环形器的b端口和c端口，最后干涉信号被综合控制处理模块探测并采集，综合控制处理模块对干涉信号进行处理运算，快速生成具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
2.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，所述参考臂包括光纤偏振控制器、第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，所述光学延迟线与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第一光束经过光纤偏振控制器的调制，使其偏振态与第二光束的偏振态匹配，再依次经过第一准直透镜、聚焦透镜和光学延迟线，光学延迟线实时调整第一光束的光程，使其与第二光束的光程进行匹配，最后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器。
3.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，所述探头成像模块包括第二准直透镜、控制光束偏转角度的MEMS微振镜、扫描透镜、双胶合透镜和显微物镜，所述扫描透镜和双胶合透镜设计构成光学4F***结构，对光束进行调制，所述MEMS微振镜与综合控制处理模块连接，由综合控制处理模块控制；第二光束经过第二准直透镜出射，依次进入MEMS微振镜、扫描透镜和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。
4.根据权利要求3所述的光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，所述扫描透镜和双胶合透镜的焦距之间需满足以下关系式：
式（1）
其中，f2为扫描透镜的焦距，f3为双胶合透镜的焦距，NA为显微物镜的数值孔径，d为单模光纤的纤径。
5.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，所述探头成像模块包括保护套管、空腔、压电陶瓷、双胶合透镜和显微物镜，所述压电陶瓷通过电压驱动进行两轴调节，带动单模光纤振动，实现光束扫描；第二光束依次经过空腔、压电陶瓷和双胶合透镜，最后经过显微物镜对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器。
6.根据权利要求1所述的光学相干共焦显微内镜***，其特征在于，所述综合控制处理模块包括用于探测干涉信号的平衡探测器、用于采集平衡探测器探测到的干涉信号的采集卡和用于对采集卡采集到的干涉信号进行处理运算并得到图像的处理模块，所述平衡探测器分别与波分复用器、光线环形器的c端口通过单模光纤连接；所述采集卡与扫频光源连接，扫频光源输出时钟及触发信号，控制采集卡采集平衡探测器输出的特定周期的干涉信号；所述处理模块分别与探头成像模块、参考臂连接，处理模块分别控制探头成像模块和参考臂，结合引导光源的定位，调整扫描和成像的范围。
7.一种光学相干共焦显微内镜***的实现方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S100：引导光源发出的光源光束，经过单模光纤耦合、波分复用器的传导，到达光纤耦合器；扫频光源发出的光源光束依次经过光纤环形器的a端口、b端口，传导到光纤耦合器；
步骤S200：两束光源光束在光纤耦合器被分为两路，分别为第一光束和第二光束；
步骤S300：第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器；第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像，得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束，样品信号光束原路返回到光纤耦合器；
步骤S400：参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉，干涉光信号分别返回到波分复用器、光纤环形器的b端口和c端口；
步骤S500：波分复用器和光纤环形器中的干涉光信号被平衡探测器探测到，扫频光源控制采集卡采集平衡探测器输出的特定周期的干涉信号，处理模块对采集卡采集到的干涉信号进行处理运算，得到具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。
8.根据权利要求7所述的光学相干共焦显微内镜***的实现方法，其特征在于，所述步骤S500中：处理模块从采集卡处获取一个完整振镜周期的干涉信号后，通过GPU或者PFGA硬件来实现FFT运算、插值补零，频谱滤波及后续图像优化处理，快速生成具有一定深度的三维图像，并截取特定深度的横向截面图作为OCM的图像；或处理模块从采集卡处获取一个完整振镜周期的干涉信号后，直接在GPU或者FPGA中存储电压数值，直接输出计算后的横向截面结果作为OCM的图像。
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