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光学相干断层成像(OCT)是构建精细影像检测系统的最新技术。扫频OCT系统成像速度快、信噪比(SNR)高,已成为目前推广应用的重点技术。欲满足应用需求,必须提高扫频OCT系统性能。本文主要研究关键元部件对扫频OCT系统性能的影响。第二章讨论了扫频OCT系统主要性能与技术指标,分析了扫频光源性能参数对系统轴向分辨率、成像深度、成像速度等的影响。提出并研制了前端信号双探测双路输出的扫频OCT试验系统,为开展信号分析、研究关键元部件对系统性能影响提供了实验平台。第三章试验研究了扫频光源对扫频OCT系统性能的影响。试验研究了SLE-101-1310、1550和Axsun-SSOCT-1310三种扫频光源波长、带宽与系统轴向分辨率、成像深度的关系,及其与系统SNR的关系。深入研究了SLE-101-1310输出谱型分别为平坦、高斯、图基时,系统SNR与输出功率、扫描速率、探测深度的关系。通过选择适合的扫频光源,可使系统达到最优探测性能和成像质量。第四章深入研究了扫频OCT系统中光耦合器、环行器、偏振控制器的波长相关性及其对系统性能影响,试验获得其波长相关性模拟经验公式,提出了扫频OCT系统无源光器件波长相关性综合数字补偿算法,开展了基于该补偿算法的试验研究。结果表明,综合数字补偿后系统SNR比补偿前提高了4.15dB,光源平坦型输出光谱对无源光器件波长相关性没有高斯型的敏感。提出并设计了红光/红外光合波/分波器以及片上集成扫频OCT光路,探索了减小无源光器件波长相关性、实现扫频OCT系统小型化、集成化的途径。第五章研究探头对扫频OCT系统性能影响及其应用。提出并研制了光纤共路径OCT探头与扫频OCT系统。基于内窥镜探头,实现了玛瑙珠内部结构的三维OCT成像。研制了双探头平行探测扫频OCT系统,实现了玻璃片厚度测量,证明该方案可提高系统成像速度。提出并研制了PLC芯片扫频OCT测试系统,测试了PLC光波导芯层折射率、传输损耗、结构尺寸与形貌等。