白光照明谱域光学相干层析成像研究

为了降低成本,同时改善光学相干层析成像技术的图像获取率和轴向分辨率,采用白光源照明的谱域光学相干层析成像的方法,进行了理论分析和实验验证,通过对薄膜等样品的测量,取得了一些基本的数据和图像。结果表明,样品内部结构的图像清晰可见,该系统切实可行,并能够实现工程和生物材料内部结构的实时3维图像重构。     

藕断面光学相干层析成像

以光纤迈克尔逊干涉仪为主体,相干长度２５ μｍ 的超辐射管为光源,用光电倍增管和锁相放大器探测,建立了一种相干门层析成像装置,此装置具有三维扫描成像能力,检测灵敏度可达９０ｄＢ。用此装置测量了对生物样品藕横向和纵深方向扫描的后向散射光,得到藕的纵深方向的断层像。     

光学相干层析成像技术的应用

介绍了光学相干层析成像技术在不同领域的应用,预言了未来的发展趋势。     

超短脉冲激光相干层析成像技术的理论分析与实验

基于光学弱相干反射测量而发展出来的光学相干层析(Optical Coherence Tomography,简称OCT)技术是一种新型成像技术,由于它在生物医学领域的诊断或疗效监测等方面巨大的应用潜力, 近年来发展极为迅速.与其它医学中常用的光学、光谱测量方法及诸多成像方法相比, OCT由于其高时空分辨和在体测量的特点, 将成为继X射线CT、核磁共振成像(MRI)之后, 又一新的重要诊断手段.将超短脉冲飞秒激光器作为光源的光纤化光学相干层析技术, 利用光源光强高、单脉冲能量低的特点, 有利于避免测量对活体组织的损伤,同时又能快速成像, 获得高空间分辨和大的探测深度.考虑材料色散对光脉冲信号的展宽,由于色散,当脉冲通过一定长度的光纤时, 脉冲将在时域上变宽.显然, 如果有大量的脉冲在光纤的入射孔径处,当光脉冲到达光纤的输出端时,脉冲会变宽,也许会重叠起来而影响光的相干性.本文通过严格的数学推导,得到了系统的相干长度公式表达式,此式与连续光源得到的相干长度公式是一样的;另外,脉冲通过一定长度的光纤时, 时间脉冲将变宽,但光脉冲的频谱分布并未发生改变,脉冲时域上的展宽不影响光源的相干长度.在此基础上,利用我们研制的半导体泵浦超快飞秒掺钛蓝宝石激光器光源的OCT光纤实验系统,对动物组织样品进行了层析成像,得到了样品表层的OCT层析结构图像.(OC4)     

不同光源的光学相干层析成像系统比较

光学相干层析成像技术是一种新型的成像技术,由于相干性和实用性的特殊要求,系统需要光源具有较宽的频谱宽度、输出功率高、稳定性好、易于耦合。超辐射发光二极管和超短脉冲飞秒激光是能满足这些要求的理想光源。本文在建立上述两种光源成像装置的基础上,对系统的横向、纵向分辨率等基本性能进行了测量;并对生物组织样品的成像质量进行了比较。     

白光迈克尔逊干涉仪的产生、发展及应用

迈克尔逊(Michelson)干涉仪是一种传统的分振幅法干涉仪，有比较广泛的用途．1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)利用它作了著名的“以太漂移”实验，是狭义相对论的实验基础之一．之后，人们利用它将标准米的长度通过波长表示出来；利用它可以很方便地测定气体、液体的折射率，测量薄膜厚度、波长、速度等物理量；可以利用它的干涉效应来研究相位差，讨论时间相干性等等．     

白光干涉垂直扫描测量算法综述

白光干涉测量是采用具有一定光谱宽度的白光代替单色光作为干涉光源进行测量的特殊干涉测量技术。根据白光干涉信号的相干长度短、相干峰非常明显的特性,采用了垂直扫描干涉测量的方式获取干涉信号。相干峰寻址法是在垂直扫描测量的基础上提出的,具有较高的计算精度和较大的适用性。本文将相干峰寻址法的11种算法分为直接求解法、包络曲线拟合法和加权平均法三类进行阐述,并通过仿真每种算法分析各种算法的优缺点以及适用性和局限性。     

用于内窥光学相干层析成像探头的小型化及焦深拓展技术

小型化探头是内窥光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)中的普遍需求。介绍了包括基于球透镜、光纤透镜、自聚焦光纤、自由曲面透镜、无透镜的OCT技术的发展历程,总结和比较了各种技术的优劣,为探头的小型化设计提出了建议。研究探头的焦深拓展技术对分辨人体内细胞的在体成像的发展具有重要意义。介绍了几种重要的适用于小型化探头的焦深拓展技术,其中基于模式干涉的探头由于易于制作、结构紧凑、传输效率高,同时具有可以优化工作距离、焦深和轴向光强均匀性的优点,在拓展小型化探头的焦深方面具有一定的发展潜力。     

光学相干层析成像技术在器官疾病诊断上的应用

在现代医学中,核扫描、正电子发射断层扫描( Positron Emission Tomography, PET) 和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术已被广泛应用于提供组织形态和功能信息。但是这些技术在分辨率或成像深度上各有缺点,而一种基于低相干干涉原理的新型光学检测技术则可以同时实现高分辨率和大深度成像,该技术称为光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)。OCT技术是一种将高纵向分辨率和高横向分辨率结合的非接触、非侵入、无损伤影像技术,可以实现与活体组织病理学观察相同的作用。OCT采用低能量的近红外光源作为探测光,并结合显微镜头、手持式探头或内窥镜等非损伤方式进行常规检测,不会对生物组织造成损伤。同时OCT结合发展迅速的图像采集分析处理技术,可实现实时三维成像,从中提取对诊断有用的信息进行定量分析,为医生的诊断提供便利。该综述重点介绍经典OCT成像技术及其相关医疗应用技术,如SD-OCT、SS-OCT、aOCT、PS-OCT和D-OCT,在呼吸系统、口腔、脑组织和肾脏等其他主要器官疾病检测中的应用。     

光学相干层析成像技术确定组织光学特性

光学相干层析成像(OCT)是近年来发展较快的一种新型成像技术,能对生物组织内部的微观结构进行高分辨率的横断面层析成像,具有快速、非侵入及高分辨率等特点,在体生物组织微观结构分析和疾病诊断等方面具有重要的应用价值.综述了采用光学相干层析成像技术确定生物组织光学特性的研究.     

采用频域光延迟线的光学相干层析成像

频域光延迟线是一种光学扫描结构,其基本组成是一个衍射光栅、一个透镜和一个扫描镜.把频域光延迟线应用到光学相干层析成像系统中,可以使参考臂扫描速率至少达到数m/s以上,从而实现视频速率的图像获取.从几何光学的角度分析了频域光延迟线的工作原理,分析结果表明在扫描角很小的情况下,入射光的光程或相位变化频率与扫描角频率有较好的线性关系.基于这一结构的光学相干层析成像的结果证明可以避免活体生物组织位移引入的图像模糊.另外,还提出了一种基于微执行器的新扫描装置.     

眼检光学相干层析成像系统及实验研究

眼检光学相干层析 (opticalcoherencetomography)成像技术是一种新型成像方法 ,本文阐述了OCT系统的基本原理、组成、建立了一种相干成像实验装置 ,用该实验装置得到了纵向分辨率为 10 μm的实验结果 ,最后 ,本文给出了OCT眼检系统的实验结果     

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

为了对薄膜厚度进行测量,采用白光谱域光学相干层析成像的测量方法,进行了理论分析和实验验证,对以玻璃为基片的单层和多层薄膜样品进行了层析成像实验,获得了样品的2维层析图像。结果表明,该系统不仅能显示薄膜样品内部的微观结构,而且能从2维层析图像中得到单层和多层薄膜的厚度(分别为68μm和30μm),测量值与理论值相吻合,从而验证了测量理论正确性。该系统具有较高分辨率,可实现快速成像,满足实际工业测量需要。     

光学相干层析成像用于微机电系统测量研究

为了对硅V型槽的结构进行测量,采用热光源谱域光学相干层析成像法,进行了理论分析和实验验证,取得了硅V型槽的1维深度和2维层析图像,获得了硅V型槽的深度、上部宽度和底部宽度数据分别为145.38m,212m和32m。结果表明,该测量结果与扫描电子显微镜测量值基本一致。这对微机电系统结构测量是有帮助的。     

基于LabVIEW的高速三维扫频光学相干层析成像系统

研制了一套高速三维扫频光学相干层析(SS-OCT)成像系统。该系统基于快速扫频激光技术,轴向扫描速率可达50KHz。为了缩短开发周期,系统软件部分采用LabVIEW和Matlab混合编程,实现了模块化设计,主要包括时序控制、数据采集、数据处理和图象重建,界面友好并方便维护。系统基于K线性时钟触发的数据采集模式,无须额外的光谱标定,可以实现实时等波数间隔的干涉光谱信号采样。实验测得系统的轴向分辨率为8.9μm,灵敏度在整个成像深度范围保持在100dB以上。系统可以实现二维OCT图像的实时显示和1.8s内三维OCT图像的采集。利用研制的SS-OCT系统,成功获得了手指和苹果果皮的在体二维和三维图像。三维OCT图像可以显示出指纹特征,而在二维手指图像上很难看到。     

光学相干层析成像技术在器官疾病诊断上的应用（英文）

在现代医学中,核扫描、正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography, PET)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术已被广泛应用于提供组织形态和功能信息。但是这些技术在分辨率或成像深度上各有缺点,而一种基于低相干干涉原理的新型光学检测技术则可以同时实现高分辨率和大深度成像,该技术称为光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)。OCT技术是一种将高纵向分辨率和高横向分辨率结合的非接触、非侵入、无损伤影像技术,可以实现与活体组织病理学观察相同的作用。OCT采用低能量的近红外光源作为探测光,并结合显微镜头、手持式探头或内窥镜等非损伤方式进行常规检测,不会对生物组织造成损伤。同时OCT结合发展迅速的图像采集分析处理技术,可实现实时三维成像,从中提取对诊断有用的信息进行定量分析,为医生的诊断提供便利。该综述重点介绍经典OCT成像技术及其相关医疗应用技术,如SD-OCT、SS-OCT、aOCT、PS-OCT和D-OCT,在呼吸系统、口腔、脑组织和肾脏等其他主要器官疾病检测中的应...