摘要散射光的偏振特性的研究在生物组织中的应用研究日益广泛。本文采用蒙特卡罗方法模拟了偏振光在透过含有病变组织后背向散射方向上偏振特性的时间分辨特征。研究了偏振光的偏振特性随病变组织深度，厚度和颗粒尺寸大小的变化，给出了出射光的强度、退偏度、二向色性及相位延迟随时间的变化规律。从模拟结果可以看出，出射光的强度和退偏度变化比较明显，后二者没有太大变化。这说明我们可以从出射光强和退偏方面来了解病变组织的信息，而模拟结果也显示其时间分辨曲线可以较好地区分不同深度、厚度和颗粒大小的病变组织。65343

毕业论文关键词:  退偏度 蒙特卡罗模拟 病变组织 

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title：To detect the lesions in normal tissue by the use of time-resolved Monte Carlo Simulation 

Abstract： 

Polarization characteristics of scattering light has found its wide application in biological tissues presently. In this article, the time-resolved polarization characteristics on the backscattering of the diseased tissue have been simulated using Monte Carlo simulation method. Polarization characteristics of polarized light is studied with change of the diseased tissue depth, thickness and particle size in diseased tissue. And we draw out the time-resolved rules of the backscattering light intensity, depolarization, diattenuation and phase retarding. As can be seen from the simulation results, the change of emergent light intensity and the degree of depolarization is obvious , the remaining two do not have too big change. That means we can judge the diseased information from the aspects of intensity and depolarization.

Keyword:  degree of depolarizaiton; Monte Carlo simulation; lesions

目   次 

1 绪论  1

1.1 研究偏振光散射的意义1

1.2 偏振光测异物的研究进展1

1.3 本文的主要工作3

2 理论基础 3

2.1  光的散射4

2.2  偏振光4

2.3  Mueller矩阵6

2.4  Mie散射理论6

2.5 Mueller矩阵的极分解理论10

2.6  Monte Carlo（蒙特卡罗）模拟12

3 异物模型后向散射面偏振特性的时间分辨特性分析 14

3.1  异物模型建立14

3.2 偏振特性随异物位置的变化15

3.3 偏振特性随异物尺寸的变化18

3.4 偏振特性随异物中颗粒大小的变化20

结论  23

致谢  24

参考文献  25

1 绪论

1.1 研究偏振光散射的意义

    偏振效应是散射光的一个重要特性。偏振光在与介质相互作用以后出来的散射光会带有其自身的特性所决定的偏振信息，有别于通常测量得到的光强、光谱、相位等信息，并且偏振光在散射介质中的传输也是有规律可循的。研究表明对偏振信息的利用是可行且有效的。

    近几年来，随着光在诸多领域中展现了惊人的应用前景，人们对光在各方面的研究也越来越深入，特别是在高散射介质中(尤其在生物组织中)光输运问题越来越受关注。而在生物医学领域，大部分生物组织对于600-1300nm波段的光都呈高散射低吸收[1]，类似于混浊介质。因此研究混浊介质中光的散射成像也成了生物光学的热点。现阶段，用于高散射介质光学成像的方法主要有漫射光层析成像，相干光层析成像，各种门技术，时间分辨光学成像、频域光学成像、超声调制技术，偏振调制技术等。其中的偏振成像技术是生物医学成像中的一个重要分支，包括：偏振差异成像、偏振门技术、偏振灵敏光学相干层析术(Polarization-sensitive OCT)等。早期主要用于诊断病理的光学方法有：CT，X线断层摄影，共焦显微镜方法。这些方法在早期癌症的检测上发挥了重大作用。但由于生物组织的强散射性，使得光学成像很不理想。因此，对于成像效果的提升就显得尤为重要。而偏振成像方法能够有效降低多次散射光子的影响,提高浅表层生物组织成像的对比度。故对生物组织的偏振光散射的研究才会变得备受关注。论文网