全場(chǎng)光學(xué)相干層析成像技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)相干層析(Optical Coherence Tomography，簡(jiǎn)稱(chēng)OCT)是一種具有微米級(jí)縱向分辨率、能夠有效地提取生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的非接觸成像新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。然而，目前的OCT技術(shù)大多采用基于低相干光源的邁氏光纖干涉系統(tǒng)，干涉信號(hào)由單個(gè)探測(cè)器利用相關(guān)檢測(cè)方法獲得，通過(guò)二維掃描獲得全視場(chǎng)的層析信號(hào)。 消除由于二維掃描而造成的系統(tǒng)復(fù)雜性、不穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)快速成像一直是人們追求的目標(biāo)。全場(chǎng)光

2、學(xué)相干層析成像(Full-Field OCT，F(xiàn)F-OCT)技術(shù)基于并行探測(cè)模式進(jìn)行成像，是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的有效方法。 本文選取FF-OCT作為研究對(duì)象，針對(duì)全場(chǎng)信號(hào)提取，系統(tǒng)光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參考光相位調(diào)制等方面展開(kāi)工作，最終建立了一套FF-OCT系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)工作。本文主要的研究?jī)?nèi)容包括： 1)闡述了FF-OCT系統(tǒng)的成像原理和系統(tǒng)組成，分析信號(hào)的提取過(guò)程，從算法和圖像處理方法上消除背景光和散射噪聲，完成了成

3、像算法和最佳調(diào)制參數(shù)設(shè)計(jì)。 2)為分析光源對(duì)系統(tǒng)分辨特性的影響，推導(dǎo)出系統(tǒng)相干傳遞函數(shù)，選擇經(jīng)2:1耦合的邊緣發(fā)光二極管組合光源系統(tǒng)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)分辨率。 3)采用基于PID控制器的閉環(huán)微位移控制技術(shù)與數(shù)字移相相結(jié)合的方法驅(qū)動(dòng)PZT，調(diào)制參考光信號(hào)，獲得了最優(yōu)的調(diào)制參數(shù)。 4)搭建了FF-OCT系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試，提取了樣品的圖像，用MATLAB對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)算和處理。本文為進(jìn)一步的FF-OCT技術(shù)