全场光学相干层析成像系统的光学设计

发布时间：2023-11-20 20:05

　　在包括中国在内的绝大多数国家中,恶性肿瘤已成为严重损害人类健康的主要疾病之一,所以对恶性肿瘤的快速诊断很有必要。现代临床医学中,将活体组织检查作为诊断病变的重要方法,其术前制片过程复杂耗时易延误诊断,术中制片结果分辨率差易出现漏诊和误诊。全场光学相干层析成像术(Full field optical coherence tomography,FFOCT)作为一种前沿生物医学成像技术,具有分辨正常组织与癌变组织的能力,其实时无损亚微米级分辨率的成像特点为取代传统活检的快速辅助诊断手段奠定了基础。本文针对现有光学相干层析成像系统样机光瞳不匹配、视场小的问题,设计了一种大视场FFOCT系统,进而提高成像速度。论文主要工作总结如下:(1)对FFOCT系统的低相干干涉理论和生物组织的散射特性进行论述,在保持FFOCT实验系统基本结构和主要参数不变的基础上,利用ZEMAX软件通过光瞳匹配和像质优化的方法对成像光路和照明光路分别进行设计,设计结果表明系统对视场直径为0.675 mm的待测组织具有接近衍射极限的像质,相较实验系统的成像视场面积增幅为82.75%;将设计的聚光镜组转换为非序列模式,对聚光镜...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 生物组织光学成像技术简介
        1.2.1 扩散光学层析成像
        1.2.2 激光共焦扫描显微镜
        1.2.3 光学投影层析成像
        1.2.4 相衬显微镜
        1.2.5 光学相干层析成像
    1.3 国内外研究现状分析
        1.3.1 光源和成像方式
        1.3.2 相位调制方法
        1.3.3 FFOCT研究小组概况
    1.4 论文的研究内容和结构安排
第2章 FFOCT系统工作原理与分析
    2.1 低相干干涉
    2.2 生物组织的散射特性
    2.3 FFOCT系统组成及工作原理
        2.3.1 光源
        2.3.2 探测器
        2.3.3 物镜
        2.3.4 分光棱镜
    2.4 系统关键技术分析
        2.4.1 成像光路设计原则
        2.4.2 照明光路设计原则
    2.5 本章小结
第3章 FFOCT系统光学设计
    3.1 FFOCT成像光路的设计
        3.1.1 设计要求
        3.1.2 结构型式分析
        3.1.3 优化设计
        3.1.4 像质评价
    3.2 FFOCT照明光路的设计
        3.2.1 设计要求
        3.2.2 结构型式分析
        3.2.3 设计思路及结果
        3.2.4 照明光路仿真
    3.3 FFOCT整系统
    3.4 本章小结
第4章 FFOCT系统公差分析
    4.1 公差分析
        4.1.1 公差分配
        4.1.2 分析方法
        4.1.3 结果分析
    4.2 样板匹配
    4.3 光学制图
    4.4 本章小结
第5章 FFOCT系统杂散光分析
    5.1 杂散光类别简述
    5.2 成像光路鬼像分析
        5.2.1 鬼像的形成
        5.2.2 序列模式下的鬼像分析
        5.2.3 非序列模式下的鬼像分析
    5.3 FFOCT系统杂光分析
        5.3.1 杂光抑制能力评价指标
        5.3.2 TracePro建模仿真
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 不足和展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3865747