本文關(guān)鍵詞：掃頻OCT系統(tǒng)中相對強度噪聲來源與抑制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 光學相干斷層成像(OCT) 掃頻光源 相對強度噪聲(RIN) 雙路數(shù)字信號處理 霍特林探測評估模型 譜補償

【摘要】：光學相干斷層成像(OCT)技術(shù)與系統(tǒng)已成為生物醫(yī)學等領(lǐng)域必要的檢測手段。掃頻OCT具有成像速度快、靈敏度高等優(yōu)點,是構(gòu)建OCT系統(tǒng)的主流技術(shù),其成像質(zhì)量與系統(tǒng)信噪比密切相關(guān)。本文以提高系統(tǒng)信噪比為目的,研究關(guān)鍵無源器件性能劣化對掃頻OCT系統(tǒng)性能的影響,研究抑制相對強度噪聲(RIN)途徑,進行實驗驗證。論文首先提出并建立了考慮各類無源光器件性能隨波長變化的掃頻OCT系統(tǒng)光路模型,給出了系統(tǒng)波長相關(guān)干涉信號表達式,分析了系統(tǒng)噪聲來源、影響因素以及對系統(tǒng)性能的影響。接著,詳細分析了掃頻OCT系統(tǒng)無源光器件的光譜特性,實驗測得各器件波長相關(guān)性并給出其經(jīng)驗公式,仿真分析了這些器件對系統(tǒng)輸出信號的影響,發(fā)現(xiàn)器件性能劣化使系統(tǒng)信噪比(SNR)降低了7.384dB。然后,提出了掃頻OCT雙路數(shù)字信號系統(tǒng)研究方案；建立了評估系統(tǒng)輸出信號優(yōu)劣的霍特林探測評估模型,實現(xiàn)數(shù)字濾波；提出了基于系統(tǒng)關(guān)鍵元部件波長相關(guān)性的譜補償算法,仿真獲得補償函數(shù)曲線,系統(tǒng)譜補償后SNR提高了7.384 dB。最后,構(gòu)建了基于全光纖麥克爾遜干涉光路的簡易掃頻OCT雙路數(shù)字信號實驗系統(tǒng),分別測得光源輸出功率不同時系統(tǒng)雙路輸出數(shù)字信號,進行波長相關(guān)性譜補償后發(fā)現(xiàn),光源功率不同時SNR均得到提高,在0.3mW時SNR提高值達到3.271dB、差分后達到3.695dB；光源功率大于1.2 mW, SNR大于29dB。實驗結(jié)果與仿真結(jié)果一致,驗證了數(shù)字濾波法與譜補償法。
【關(guān)鍵詞】：光學相干斷層成像(OCT) 掃頻光源 相對強度噪聲(RIN) 雙路數(shù)字信號處理 霍特林探測評估模型 譜補償
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB535
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 OCT技術(shù)機理與分類9-12
• 1.1.1 OCT技術(shù)機理9-10
• 1.1.2 OCT系統(tǒng)分類10-12
• 1.2 OCT系統(tǒng)及其應(yīng)用進展12-18
• 1.2.1 OCT技術(shù)研究進展12-13
• 1.2.2 OCT系統(tǒng)成像技術(shù)研究進展13-14
• 1.2.3 OCT系統(tǒng)應(yīng)用進展14-18
• 1.2.4 OCT技術(shù)與系統(tǒng)國內(nèi)研究狀況18
• 1.3 本文研究目的、意義與內(nèi)容18-21
• 1.3.1 論文研究目的與意義18
• 1.3.2 論文主要內(nèi)容18-21
• 第二章 掃頻OCT系統(tǒng)性能分析21-29
• 2.1 掃頻OCT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與光路模型21-22
• 2.2 掃頻OCT系統(tǒng)的參數(shù)分析22-24
• 2.2.1 靈敏度22-23
• 2.2.2 系統(tǒng)分辨率23-24
• 2.2.3 成像深度24
• 2.3 掃頻OCT系統(tǒng)噪聲分析24-28
• 2.3.1 掃頻OCT系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換信號分析25-27
• 2.3.2 掃頻OCT系統(tǒng)信噪比27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 關(guān)鍵元部件波長相關(guān)性對掃頻OCT系統(tǒng)性能影響分析29-37
• 3.1 無源器件性能分析29-32
• 3.1.1 光耦合器分光比F29-30
• 3.1.2 環(huán)形器的光譜分析30-32
• 3.2 系統(tǒng)仿真32-35
• 3.2.1 掃頻OCT系統(tǒng)仿真流程32-34
• 3.2.2 系統(tǒng)仿真分析34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-37
• 第四章 掃頻OCT系統(tǒng)數(shù)字去噪技術(shù)37-49
• 4.1 數(shù)字濾波技術(shù)37-39
• 4.2 霍特林探測評估模型39-40
• 4.2.1 霍特林探測理論39
• 4.2.2 霍特林探測評估模型的建立39-40
• 4.3 掃頻OCT雙路數(shù)字信號處理系統(tǒng)40-43
• 4.3.1 平衡探測技術(shù)40-42
• 4.3.2 掃頻OCT系統(tǒng)雙路數(shù)字信號處理方法42-43
• 4.4 雙路數(shù)字信號濾波與譜補償算法仿真分析43-47
• 4.4.1 霍特林探測評估仿真43-44
• 4.4.2 譜補償處理仿真44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 掃頻OCT雙路數(shù)字信號系統(tǒng)實驗研究49-55
• 5.1 實驗系統(tǒng)搭建49-50
• 5.2 雙路數(shù)字信號補償結(jié)果分析50-52
• 5.3 數(shù)字差分信號結(jié)果分析52-53
• 5.4 本章小結(jié)53-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-57
• 致謝57-59
• 參考文獻59-65
• 作者簡介65

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本文編號：826809