光学相干层析术((Optical Coherence Tomography,OCT)是利用宽带光源的低相干性,通过测量样品后向散射光的干涉信号对样品的内部微观结构进行高分辨率层析成像的技术。随着医学实时检测的需要,传统的OCT系统已经不能满足其要求。本文的研究目的是为了满足更快更稳定地进行层析成像的需要,验证以成像光谱仪为基础的高速无扫描OCT成像系统的合理性和可行性,并以此为基础开展对该系统的工作原理、成像特性、信噪比和噪声处理的研究,为实现实时在线检测打下基础。本文的研究工作主要有:1.研究了传统OCT的成像原理、工作特点、成像特性和信噪比影响因子,并对系统结构的各个组成部分进行了分析;2.研究成像光谱仪的原理和应用,介绍iHR320成像光谱仪的工作原理和特点,对该仪器和光纤光栅光谱仪的工作特点做以区别,研究频域OCT的原理和特点,提出成像光谱仪和OCT结合的设想,并对该新系统的光源、光路设计、光路调节做以研究;3.采用大功率LED作为光源,基于迈克尔逊干涉仪和线聚焦方式,提出并搭建了一种基于成像光谱仪的线聚焦频域OCT的系统,该系统无需任何机械扫描装置,在CCD的1ms曝光时间内就可以完成对8mm宽度样品的数据采集;4.对线聚焦层析相干成像系统的光学特性进行了分析和总结,对系统中存在的主要噪声进行分析和归类,并提出一种新的消除背景噪声的处理算法;利用搭建的OCT系统对反射镜和载玻片进行了实验,采用一种新的除噪方法进行数据处理,结果表明噪声被基本消除,而且证明该系统无需任何扫描装置就可得到二维层析图像。