透射式快速掃描光學延遲線的研制和應用研究.pdf

1、光學相干層析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)技術是一種高分辨率的、無損的、具有實時成像能力的醫(yī)學成像手段。這些年來，OCT在醫(yī)學成像領域，特別是眼科診斷方面，獲得了很大的發(fā)展。由美國MIT的Fujimoto小組提出的快速掃描光學延遲線(RapidScanning Optical Delaylines，RSOD)在提高OCT性能中起到了很大的作用，如成像速度、信噪比、分辨率等。RSOD具有相位調制、

2、軸向掃描、色散匹配等功能，并且RSOD具有易移植的特性，使得它能夠方便地應用到系統(tǒng)中。
　　 本課題主要研究了RSOD的原理、構造，比較平衡探測與非平衡探測的噪聲特性，得出平衡探測的優(yōu)勢。為了實現平衡探測，提出了一種基于直角棱鏡偏轉光束的透射式RSOD，該透射式RSOD主要由反射型閃耀光柵、傅立葉透鏡、快速掃描振鏡、直角棱鏡和反射鏡組成，它具備了反射式RSOD同樣的相位調制、軸向掃描、調節(jié)色散功能。設計、搭建基于透射式RSOD的

3、平衡探測OCT系統(tǒng)，編寫平衡探測OCT系統(tǒng)控制軟件。通過實驗表明，基于透射式RSOD構建的平衡探測型OCT系統(tǒng)，與基于反射式RSOD的非平衡探測型OCT系統(tǒng)相比，圖像質量明顯提高。
　　 研究了傅立葉域OCT(Fourier Domain OCT，FD—OCT)鏡像產生的原因以及各種消鏡像的方法，重點研究了利用色散消鏡像的方法，將搭建完成的透射式RSOD引入掃頻OCT(Swept Source OCT，SS—OCT)系統(tǒng)，通過透

4、射式RSOD引入的色散編碼，消去樣品鏡像。
　　 本文正文部分分為五章：
　　 第一章緒論，主要介紹了OCT的原理，各種光學延遲線的形式，重點描述了RSOD的原理，以及本課題的意義、研究內容和創(chuàng)新點。
　　 第二章透射式RSOD，具體論述了平衡探測OCT的優(yōu)勢，分析了各種透射式RSOD的優(yōu)劣，提出并闡述了一種創(chuàng)新的透射式RSOD的設計方案，分析透射式RSOD實現原理，確定透射式RSOD各器件設計參數，詳細描述了透

5、射式RSOD的裝配、調試方法。
　　 第三章基于透射式RSOD平衡探測OCT，將透射式RSOD應用于TD—OCT系統(tǒng)中，體現RSOD的基本功能，通過實驗描述基于透射式RSOD的平衡探測OCT系統(tǒng)的一些性能指標，通過比較基于透射式RSOD平衡探測OCT系統(tǒng)和基于反射式RSOD非平衡探測OCT系統(tǒng)之間的實驗結果，顯示出透射式RSOD的優(yōu)勢。
　　 第四章基于透射式RSOD色散編碼消鏡像，具體論述了SS—OCT產生鏡像的原因、