频域光学相干层析术成像信号分析及实验装置搭建研究(2)
简单的描述了光在生物组织中传播的过程。而光学相干层析成像系统是基于迈克尔逊干涉仪的，如图 1.2 所示。 从低相干光源发出的光经耦合器分成两束进入两臂。参考臂用的是反射镜，光束经反射镜反射；样品臂则由样品代替，光束入射到样品上，再散射回干涉仪。从两臂返回的光重新结合，但是只有在光源的相干长度内，与参考臂长度相匹配的一定深度上后向散射的光才可以发生干涉。光源光谱宽度决定相干长度。一般光学带宽为几十纳米，则相干长度为几微米。 源]自=优尔-^论-文"网·www.youerw.com/ 深度扫描技术依赖于这样一个因素，扫描参考臂光学长度得到的干涉图是干涉仪输出端采集到的光谱的傅里叶变换。所以，可以修正参考臂，干涉仪的输出端与用于探测连续光谱的光谱仪或者窄带扫频光源连接。后向散射剖面用光谱的傅里叶变换计算。这即是傅里叶域 OCT。 1．1 时域和频域 OCT 基本概念及性能对比 OCT 主要分为时域 OCT (Time-Domain Optical Coherence Tomography)和频域 OCT(Spectral-Domain Optical Coherence Tomography)。而要得到样品深度层析面的信息，就需要光束进行轴向扫描，时域 OCT和频域OCT的最大区别就在此，两者的扫描方式不同[4]。 时域 OCT 系统，
与 X 光层析或核磁共振成像相比,有如下优点：不需要大量图像重建的计算，灵敏度高，有图像分辨率高，动态范围宽等。 但时域 OCT通过改变参考镜的位置来改变参考臂的光学长度，从而探测到从不同深度返回的散射光。实际上，我们用激光器或是圆锥扫描对样品表面连续扫描，或用阵列探测器进行平行扫描。通过扫描参考臂的光学长度来实现对样品深度的探测，如机械扫描[5]。 现在时域 OCT 系统的参考臂中用于扫描的装置，广泛采用美国 MIT 的Fujimoto 小组提出的双通道快速扫描光学延迟线，通过光栅衍射效应一方面实现机械扫描，另一方面还具备色散调节能力。 而其成像速度主要由扫描速度决定，因此，若要提高其扫描速率，就必须加工或购买更加精密的扫描仪器，一方面加工起来比较复杂，随着要求的越来越高，加工技术也很难达到；另一方面，不难想象，越是精密的仪器，它的价格也就越昂贵，这样就给系统带了很大的成本问题。所以扫描速度低，不能对图像进行高速实时成像，就满足不了工程应用上的要求。这便成为了时域 OCT最大的缺憾。
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