手持式全场光学相干层析系统关键技术研究

发布时间：2021-08-16 23:21

　　本文研究了全场光学相干层析（Full-Field Optical Coherence Tomography,FF-OCT）技术的理论基础,讨论了目前全场光学层析系统的小型化思路,提出了自己的小型化全场光学相干层析成像系统的设计方案,提出并建立了一套基于补偿干涉仪的串联式全场光学相干层析成像系统。不同于传统的全场光学相干层析成像系统基于单个林尼克干涉仪,该系统包含补偿干涉仪和探测干涉仪两个干涉结构,其中共光路干涉结构的探测干涉仪用于探测样品后向散射光;双臂干涉结构的补偿干涉仪用于补偿共光路式探测干涉仪两臂的光程差。采用宽带卤素灯光源和大数值孔径的显微物镜成像,采用单片机调制相位从干涉图像获得样品的层析图。洋葱细胞的光学层析实验结果验证了系统的可行性。探测干涉仪基于共光路式干涉结构,体积小、对外界运动等的影响不敏感,可采用光纤连接两个干涉仪,实现手持探测干涉仪进行测量,并具有发展成为内窥式探头的潜力。该系统的研制为全场光学相干层析成像系统的小型化和研制手持式系统打下了基础。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 生物医学成像技术发展概况
    1.2 光学相干层析术(OCT)研究概况
    1.3 本文主要内容
2 FF-OCT成像系统的基本原理
    2.1 OCT成像系统的基本原理
        2.1.1 低相干干涉
        2.1.2 生物组织单次散射模型
        2.1.3 OCT系统结构
    2.2 FF-OCT的基本原理
        2.2.1 FF-OCT的提出
        2.2.2 FF-OCT系统结构
        2.2.3 FF-OCT系统成像信号分析
        2.2.4 FF-OCT系统的分辨率
        2.2.5 FF-OCT系统的灵敏度
        2.2.6 FF-OCT系统的成像特点
    2.3 本章小结
3 FF-OCT系统小型化设计方案
    3.1 保证系统体积及稳定性设计分析
        3.1.1 主动探测臂设计
        3.1.2 共光路OCT系统(CP-OCT)
        3.1.3 被动探测臂设计
        3.1.4 CP-OCT结构与FF-OCT系统的结合
        3.1.5 自由空间内探测干涉仪设计
        3.1.6 空间调制
    3.2 本文小型化FF-OCT系统的设计方案
        3.2.1 小型化方案光路结构选择
        3.2.2 基于补偿干涉仪的串联式FF-OCT系统
    3.3 本章小结
4 基于补偿干涉仪的串联式FF-OCT系统
    4.1 系统光路结构
    4.2 补偿干涉仪作用分析
    4.3 系统理论成像性能分析
    4.4 系统成像实验结果
    4.5 实验结果分析与讨论
        4.5.1 与传统FF-OCT系统成像结果对比
        4.5.2 成像性能下降原因分析
    4.6 与国内外相关研究的比较
    4.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3346576