具有 MHz 轴向线速率的中红外光学相干断层扫描用于实时无损检测
光学
2025-05-06 v1 仪器与探测器
摘要
无损检测 (NDT) 对于确保各行业的产品质量和安全至关重要。超声波、太赫兹和 X 射线成像等传统方法在探头接触要求、深度分辨率或辐射风险方面存在局限性。光学相干断层扫描 (OCT) 是解决这些局限性的一种极具前景的替代方案，但其受强散射影响，限制了穿透深度。近期，中红外 (MIR) 光谱区域的 OCT 因其散射率显著低于近红外区域而备受关注。然而，目前已报道的 MIR-OCT 最高 A 扫描速率为 3 kHz，需要较长的数据采集时间才能成像，无法满足工业实时诊断的需求。在此，我们提出了一种工作在 3-4 um 区域的高速 MIR-OCT 系统，该系统采用了基于时间拉伸红外光谱技术的扫频源 OCT 技术。通过集成一台重复频率为 50 MHz 的宽带飞秒 MIR 脉冲激光器，我们实现了 1 MHz 的 A 扫描速率，轴向分辨率为 11.6 um，灵敏度为 55 dB。作为概念验证，我们对被高散射油漆涂层覆盖的基底表面进行了成像。所展示的 A 扫描速率比先前最先进水平高出两个数量级以上，为工业产品、文化资产和结构的实时 NDT 铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2312.02408,
title = {Mid-infrared optical coherence tomography with MHz axial line rate for real-time non-destructive testing},
author = {Satoko Yagi and Takuma Nakamura and Kazuki Hashimoto and Shotaro Kawano and Takuro Ideguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02408},
year = {2025}
}