一种用于光声内窥成像的光电传输装置
本发明属于光电信号传输，具体涉及一种用于光声内窥成像的光电传输装置。
背景技术：
1、光声和超声内窥成像中，提高成像质量、信号传输效率、成像速度、设备使用寿命一直是研究和发展的关键。当前用于光声内窥成像的旋转信号传输装置有电滑环和磁耦合滑环。电滑环原理包含接触式电刷，使用寿命较短，并且会产生电噪声，不适用于高速的光声内窥成像。而磁耦合滑环，采取非接触式传输，使用寿命较长，不会引入电噪声，但是针对光声内窥成像场景不够实用，光声内窥成像超声的回波信号幅度比较小，所以需要在超声信号回来前进行信号的前置放大，一级磁耦合组件无法进行能量供给驱使前置放大电路工作。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种用于光声内窥成像的光电传输装置，采用多组磁耦合组件共轴串接方式传输电信号，并且中轴中空用于传输光信号，实现用于光声内窥成像的光电传输装置。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种用于光声内窥成像的光电传输装置，包括前端外壳、第一轴承、中空中轴固定结构、中轴外壳、前置放大电路板、多组磁耦合组件以及中空电机；
4、第一轴承设置在前端外壳内，中空中轴固定结构固定在第一轴承上且与前端外壳同轴；中轴外壳设置在中空中轴固定结构外周；前置放大电路板固设在中空中轴固定结构上；多组磁耦合组件均设置在中空中轴固定结构上，同轴排列，相互隔离；中空中轴固定结构连接中空电机旋转轴。
5、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
6、1、本发明光电传输装置改进为多组同轴磁耦合组件，并且在此基础上按照工作特性需求设计磁耦合组件，保证多路磁耦合组件同轴旋转工作，超声信号在经过第一组磁耦合组件之前先进行了信号的放大，不仅提高了信号的信噪比，还补偿了损耗的电信号能量，第二级磁耦合组件再进行超声信号初级与次级耦合，让超声信号耦合到旋转结构之前，第三级磁耦合组件作为多模态成像超声内窥超声激励和回波传输通道；本发明解决了单一磁耦合组件传输光声信号衰减痛点问题，可以满足光声内窥成像信号传输中高速成像与高信噪比的需求。
7、2、本发明采用非接触式的多组磁耦合组件方案，避免了旋转磨损所致电信号衰减，实现了将高频电信号高转速、高通量、并行式的传输，并且通过内置共模电感和前置放大电路有效增强微弱电信号、抑制电噪声，实现了高灵敏度多模态内窥成像。
8、3、本发明不仅适用于高速光声内窥成像，还可以在当前磁耦合组件基础上，串接特定设的计磁耦合组件用于多模态成像光电信号传输。
技术特征：
1.一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，包括前端外壳、第一轴承、中空中轴固定结构、中轴外壳、前置放大电路板、多组磁耦合组件以及中空电机；
2.根据权利要求1所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括第二轴承，第二轴承设于前置放大电路板靠前端外壳的一端，用于保持结构稳定性。
3.根据权利要求2所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括联轴器，中空中轴固定结构具体通过联轴器连接中空电机旋转轴。
4.根据权利要求3所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括第三轴承，第三轴承设于最后一组磁耦合组件与联轴器之间，用于保证中空电机旋转驱动同轴于中空中轴固定结构。
5.根据权利要求1所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括陶瓷插芯；
6.根据权利要求3所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，联轴器内部中空；中空中轴固定结构预埋光纤，形成光通路。
7.根据权利要求6所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，磁耦合组件包括内芯电感线圈以及外芯电感线圈；
8.根据权利要求7所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括导线及电缆；
9.根据权利要求1所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，还包括共模电感；
10.根据权利要求1所述的一种用于光声内窥成像的光电传输装置，其特征在于，各个磁耦合组件独立工作，且工作频率不同，磁耦合组件的数量根据多模态需求确定。
技术总结
本发明公开了一种用于光声内窥成像的光电传输装置，包括前端外壳、第一轴承、中空中轴固定结构、中轴外壳、前置放大电路板、多组磁耦合组件以及中空电机；第一轴承设置在前端外壳内，中空中轴固定结构固定在第一轴承上且与前端外壳同轴；中轴外壳设置在中空中轴固定结构外周；前置放大电路板固设在中空中轴固定结构上；多组磁耦合组件均设在中空中轴固定结构上，同轴排列，相互隔离；中空中轴固定结构连接中空电机旋转轴。本发明采用非接触式的多组磁耦合组件方案，实现用于光声内窥成像的光电传输装置，解决了单一磁耦合组件传输光声信号衰减痛点问题。
技术研发人员：熊科迪,章卓盼,文学,杨思华,梁家惜
受保护的技术使用者：华南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5