在本文中我们对正常乳腺组织、乳腺纤维瘤组织、乳腺囊性增生组织、乳腺癌组织,四种乳腺组织的光学特性进行了研究。本文的主要目的是希望通过光学方法对乳腺疾病做出初步的诊断,并达到无损检测的目标,以减少病人的痛苦。倍增法与蒙特卡洛模拟的比较、反向倍增法输出结果与理论值的比较表明倍增法与反向倍增法具有计算速度快,精确度高的优势,更加有助于实现乳腺疾病的快速、无损诊断。基于蒙特卡洛模拟、主成分分析和聚类分析方法对四种不同乳腺组织模拟液的光学特性的研究中,将四种乳腺组织模拟液定性分为了病情严重类与病情较轻两大类,为乳腺疾病的快速、无损诊断提供了一定的理论基础。之后将该实验系统应用于添加三聚氰胺牛奶溶液的检测之中,按照三聚氰胺浓度高低将63个牛奶样本分成了三大类,并且对三聚氰胺浓度较低的样本进行了更加精细的分类鉴别,实现了对实物样本的定性分类鉴别功能,为乳腺疾病定性无损诊断的实现奠定了实验基础。之后,又利用反向倍增法计算出了四种乳腺组织组织模拟液的吸收系数,其计算值相对于理论值的相对误差均小于2.5%。最后,用不同浓度苏丹红溶液浸泡过的猪肉组织来模拟实际乳腺组织,并通过反向倍增法获得了对应样本在特定波长处的吸收系数和有效散射系数,并且正常猪肉样本的吸收系数、有效散射系数与参考文献中的数值基本一致,为不同乳腺组织光学特性参数的提取奠定了基础。