光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography，简称OCT)是一种新兴的生物医学成像有效手段。它可以对生物活体组织以及工业材料内部微结构进行断层成像诊断，具有无辐射、非入侵、高分辨率以及高探测灵敏度等优点。OCT技术是很有发展前途的一种技术。本文首先介绍了光学相干层析技术发展现状，阐述了光学相干层析技术基本原理以及系统结构，特别对所用光源、干涉系统和扫描部件进行了讨论。论文面向OCT应用，主要展开了两方面研究工作：OCT技术医学、非医学的应用研究和针对口腔应用设计了小型化探头。利用实验室搭建的OCT系统，针对其潜在应用领域，进行了大量检测试验研究。在医学应用方面，对裸鼠皮肤霉菌病变过程进行的活体检测表明，利用OCT可以清楚地看到病变过程，这对皮肤肿瘤诊断具有重要意义；由于牙釉质与牙本质的散射系数不同、龋齿与正常牙齿结构不同，根据OCT图像可以明显诊断出龋齿病变部位以及病变程度，这对牙科临床诊断具有重要意义；我们分别对裸鼠的胃及大肠进行了OCT成像，可以清楚观察到相应结构和软组织；在非医学应用中，我们对工程聚合物材料内部微结构的OCT观测，可以发现材质疵病(裂痕)甚至疏密程度；对珍珠的检测实验表明，OCT可以对珍珠珠层厚度进行定量测量并可鉴别珍珠真伪。上述试验结果表明，OCT完全可以在类似应用领域发挥重要作用。针对口腔检测需求，设计了一种小型化探头，设计中利用自聚焦透镜作微型探头、压电陶瓷作样品扫描驱动。文中讨论、设计、制作了相关自聚焦透镜探头和压电陶瓷片扫描驱动装置。该探头有较好的密封性、较高的扫描分辨率以及方便灵活的操控性能。利用该探头进行的OCT初步实验表明该探头是成功的，并积累了改进经验。