微米分辨率频域光学相干层析术研究(3)
1.4 课题主要内容及意义
光学相干层析技术（Optical Coherence Tomography, OCT)是一种新兴的光学成像技术，其具有非接触式的探测方式以及实时高分辨率探测的优点，被应用在活体组织观测领域。与传统的时域OCT相比，频域OCT具有更高的分辨率以及成像速度，逐渐成为光学成像技术的新热点。
本文从原理与实验两个角度对微米分辨率频域OCT系统进行了介绍。主要分为以下几个章节：
（1）对OCT的研究背景、发展历史以及国内外研究现状进行了简要的阐述。
（2）从理论角度分析频域OCT在传统时域OCT系统基础上的改进。
（3）介绍了频域OCT的实验系统组成部分以及系统的参数。
（4）设计了一套频域OCT系统，并运用软件对信号进行了色散补偿，验证了它在微米分辨率成像的可能性。
2 SD-OCT的基本原理
要想实现OCT系统实时微米分辨率成像技术的关键是提高OCT系统的成像速度，但是经典时域OCT系统需要通过调整参考臂位置来改变光程以达到断层扫描的目的，这种机械运动不仅限制了成像速度的提升，而且会增加噪声，减小系统的的灵敏度。
SD-OCT能很好的解决上述问题，为了能更好的理解与改进系统，本章将着重介绍SD-OCT的理论知识。
2.1经典时域OCT
经典时域探测器通常由光源，低相干干涉仪以及扫描成像系统组成。低相干干涉仪一般采用迈克尔逊干涉仪，由连接反射镜的参考臂，与连接生物样品的样品臂组成。光源一般采用超辐射发光二极管（SLD)或者是锁模激光器[12]。
如图2.1.1所示，超辐射发光二极管发射的宽带光在干涉仪中被分光比为50:50的耦合器划分为两束光线。其中一束光进入参考臂，在末端被反射镜反射，另外一束光进入样品臂，在末端投射到样品上，散射光被收集返回样品臂。从参考臂和样品臂返回的光线回到耦合器后发生干涉。当参考臂光程与样品臂光程接近时相干信号达到最大值，当光程差变大时，信号强度随之下降。
图2.1.1 经典时域OCT系统图
2.1.1 迈克尔逊干涉仪原理
迈克尔逊干涉仪一般分为空间迈克尔逊干涉仪和光纤迈克尔逊干涉仪[13]，图2.1.2和图2.1.3分别是两种干涉仪的原理图。