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线聚焦光学相干层析术的研究

作　者: 金霞
导　师: 刘铁根
学　校: 天津大学
专　业: 光学工程
关键词: 光学相干层析术（OCT）相干长度宽带光源线聚焦柱面镜光学模拟
分类号: O439
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 213次
引　用: 3次
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内容摘要

光学相干层析术(Optical coherence tomography，OCT)是近年来发展起来的一种新型的医学成像技术，它以无辐射、非侵入、高分辨率及高探测灵敏度等特点，在医学和生物学领域占据着重要的作用。它利用弱相干光源的低相干特性，对活体组织的内部微结构进行高分辨率的断层成像。OCT系统将共焦显微术与低相干干涉技术相结合，以迈克尔逊干涉仪为核心，由光源、干涉仪、扫描和信号处理等部分组成，系统的轴向分辨率由光源的相干长度决定。与其他成像技术比较，光学相干层析术有着很好地发展前景。光学相干层析术的成像速度的提高有利于实现对生物组织的在线检测，为了开展高速OCT成像技术的研究，本论文提出了一种高速OCT成像技术方案，并进行了相关的研究工作：1.设计了适于进行点聚焦成像模式的系统结构，采用长波段的宽带光源对OCT系统进行了研究，并对系统结构的各组成部分进行了分析。2.在组建的实验平台的基础上，进行了光路的调试，选取特定样品进行光学层析成像的实验，通过对实验数据的采集与处理，得到样品的一维层析图，证明了本系统具有层析能力。同时对系统的精度进行了分析。3.在对点聚焦成像模式分析的基础上，提出了一种高速OCT成像方案，即利用柱面镜的成像特性来实现线聚焦，通过降低二维OCT图像的扫描维数来达到提高成像速度的目的。4.对线聚焦成像模式的干涉原理进行了分析与研究，在此基础上对这种线聚焦干涉系统进行了光学模拟，得到干涉图。分析了系统的像差，用实验的方法进行了相关研究。

全文目录

第一章绪论  7-14
  1.1 新型光学成像技术  7-8
  1.2 光学相干层析术  8-9
    1.2.1 光学相干层析术的发展  8
    1.2.2 对透明与非透明组织的研究  8-9
  1.3 OCT的研究意义及现状  9-12
    1.3.1 OCT的主要应用  9-10
    1.3.2 其它成像模式  10-11
    1.3.3 国内外研究现状  11-12
  1.4 本论文的选题背景，研究意义与主要工作  12-14
第二章 OCT成像的理论分析及其系统结构  14-32
  2.1 概述  14
  2.2 基本原理  14-20
    2.2.1 相干时间与相干长度  14-16
    2.2.2 时间相干性  16-20
  2.3 典型OCT系统结构  20-22
    2.3.1 OCT中的低相干干涉  20-21
    2.3.2 光纤式OCT  21-22
  2.4 OCT系统的主要组成部分  22-29
    2.4.1 低相干光源  23-25
    2.4.2 干涉仪  25-26
    2.4.3 光学扫描机构  26-29
  2.5 光学相干层析术的优点  29-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章传统OCT成像模式分析及其实验研究  32-43
  3.1 传统OCT中的点聚焦模式  32-33
  3.2 OCT系统的扫描方式  33-34
  3.3 1570 层析成像的探索与研究  34-38
    3.3.1 实验设备  34-35
    3.3.2 系统的整体结构  35-38
  3.4 实验结果与分析  38-42
    3.4.1 实验结果  39-41
    3.4.2 精度分析  41-42
  3.5 本章小结  42-43
第四章线聚焦OCT成像模式的研究  43-53
  4.1 线聚焦成像模式  43-45
    4.1.1 线聚焦的提出  43-44
    4.1.2 柱面镜的选择  44-45
  4.2 建立新方法理论模型  45-46
  4.3 线聚焦成像模式的研究  46-52
    4.3.1 干涉系统的光路模拟  46-48
    4.3.2 干涉成像系统的像差  48-51
    4.3.3 实验的初步探索  51-52
    4.3.4 信号提取方法讨论  52
  4.4 本章小结  52-53
第五章工作总结与展望  53-55
参考文献  55-59
发表论文和科研情况说明  59-60
致谢  60

线聚焦光学相干层析术的研究

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