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OCT（Optical Coherence Tomography，光学相干层析技术）是一种光学成像技术，利用弱相干光干涉的基本原理，检测生物组织等光散射介质，获取微米级的三维结构图像。OCT具有非接触、无损伤、高分辨率等特点。偏振OCT是一种功能OCT，它通过偏振光成像获取生物组织的反射率和双折射率分布。利用偏振OCT检测病患组织双折射性质的改变，可作为组织功能和结构上的诊断依据。本文对偏振OCT的成像原理进行研究，并完成理论推导分析，在此基础上，设计偏振OCT双路信号硬件处理系统。系统包括全光纤化的偏振OCT光路、实现放大、增益补偿和带通滤波的模拟电路、进行数据处理和同步控制的基于FPGA的数字电路、实现数据传输的USB模块和计算机上进行图像实时显示的软件平台。论文主要完成以下工作：1.采用光纤等光学器件搭建偏振OCT系统光路，获取干涉光信号。2.设计放大电路，实现对弱信号的100倍放大；设计增益补偿电路，实现对不同深度信息的不同倍率放大，改善信号随深度增加而衰减的现象；设计带通滤波器，消除直流分量和噪声，提高信噪比。3.设计AD转换电路，将模拟信号转换为数字信号；设计FPGA电路并编写Verilog程序，实现对数字信号的带通滤波、正交解调、振幅相位解调、中值滤波和RAM缓存；设计双工USB模块，实现数据传输及指令发送；设计图像显示软件平台，实现反射率和双折射率图像的实时显示。4.设计滞回比较器，通过快速扫描延迟线信号产生FPGA的同步控制基准信号，实现软、硬件系统的同步运行。在FPGA中设计状态机，完成对一次纵向扫描中空状态、写状态和读状态的循环转换。5.采用玻片、云母片和生物组织作为样品进行偏振OCT系统成像实验，获得反射率和双折射率分布图像，验证系统探测生物组织反射率、双折射率分布的能力。