光学相干层析术(Optical Coherence Tomography，OCT)是在光学低相干干涉计量术的基础上发展起来的一种非侵入式光学断层成像技术。该技术因其高的空间分辨率和高探测灵敏度等得到了深入的研究。彩色多普勒光学相干层析术(Colour Doppler Optical Coherence Tomography，CDOCT)是在OCT系统的基础上，综合光学多普勒效应和现代信号分析方法，来同时实现对生物组织的结构和功能特征进行高分辨率成像的一项技术。 论文首先根据部分相干光理论分析OCT信号形成机理，结合光学多普勒效应分析了CDOCT信号。随后，根据人体血液的组织构成特点及其光学性质参数，建立了以红细胞的光散射为主的人体血管血流模型，依据该模型使用matlab工具进行了CDOCT信号的数值模拟。 在理论分析CDOCT信号的基础上，论文针对实际的CDOCT实验装置，建立了CDOCT的蒙特卡罗模型，采用面向对象的程序设计思想重写了光在多层生物组织中传播的MCML程序，并利用改进的蒙特卡罗方法采用高斯型光束对四层皮肤血管组织进行CDOCT模拟，模拟结果表明：血液流动引入的散射光相对入射光的多普勒频移成预先设定的抛物线分布。 论文还通过时频分析的方法对模拟CDOCT信号进行了包络和相位信息的提取，绘制出血管静态图像和血流速度图像，图像和理论预计结果吻合。 最后详细叙述了自制的CDOCT实验仪以及原理性实验。