光學(xué)相干斷層成像（OCT）技術(shù)因非入侵、非接觸特點和斷層成像能力,在眼科、血管內(nèi)窺等臨床醫(yī)學(xué)與藥物學(xué)中有廣泛應(yīng)用。OCT發(fā)展至今,根據(jù)成像方向的優(yōu)先次序,產(chǎn)生了兩類技術(shù)分支。一類是沿光束入射方向逐線（A-line）掃描的標(biāo)準(zhǔn)型OCT,可生成基于縱向斷面掃描（B scan）的圖像,常用于眼底組織的層析成像;另一類en-face OCT,也叫正向切片OCT,可在與入射光垂直的方向上生成樣品層的橫向切片圖像,且以顯微成像方式來顯示生物組織的精細(xì)結(jié)構(gòu),大大豐富了OCT的圖像采集與呈現(xiàn)方式。en-face OCT系統(tǒng)可采用不同的信號采集方式,在對其分析和歸納的基礎(chǔ)上,對該技術(shù)的主要發(fā)展方向作了展望。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：17 頁

【部分圖文】：

不同結(jié)構(gòu)的時域OCM[3]。

鑒于此,采用基于單次曝光的復(fù)振幅信號提取法,可加快FFOCT的信號采集時間,同時減少色散。在已報道的單次曝光FFOCT系統(tǒng)中,有的通過引入偏振元件產(chǎn)生相移[22];有的是基于微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)的微鏡陣列或基于移動光柵[23];有的是利用分光分束鏡反射面,在反射光與透射光之間同步產(chǎn)生(不需移動任何元件)相移量π[24],如圖5所示,該方案采用馬赫-曾德爾干涉系統(tǒng),在單次曝光條件下使用同步移相法記錄干涉圖,再用希爾伯特變換對干涉圖進(jìn)行相位和振幅信號的提取。在圖5所示系統(tǒng)中,寬帶光源(LS)經(jīng)準(zhǔn)直鏡(CO)后成為平行光,平行光被非偏振分束鏡(BS)分為參考光和物光,并分別入射到參考鏡(RM)和散射組織樣品(S)的表面。樣品在PZT作用下,可沿光軸平移并進(jìn)行縱向掃描。圖5虛線框內(nèi)元件的作用類似標(biāo)準(zhǔn)掃頻OCT的平衡探測器,最后一個分束鏡的反射面使得透射光和反射光之間產(chǎn)生π的相移量。干涉光被反射鏡(M)和反射棱鏡(MP)反射到相機(jī)中,相機(jī)左半部和右半部同步采集兩幀振幅相同、但相位差為π的干涉強(qiáng)度信號圖。左右兩幀圖像彼此相減,即可提取差分交流信號,去除背景光,獲得的交流信號為2I1cosΔ?,其中2I1是交流項的振幅系數(shù),Δ?是相干物光和參考光的相位差。最后使用基于解析信號理論的希爾伯特變換來解調(diào)交流信號,提取物光信號的振幅和相位。

與典型的基于縱向A-line掃描的OCT系統(tǒng)不同,en-face OCT優(yōu)先對樣品橫向截面進(jìn)行成像[2],如圖1所示。前者視場中的圖像類似于超聲成像,清晰的分層結(jié)構(gòu)信息沿x-z方向(即縱向)被清晰呈現(xiàn);后者視場中的x-y方向(即橫向)圖像類似于顯微成像,對應(yīng)特定樣品層的結(jié)構(gòu)信息沿橫向被呈現(xiàn)。OCT所用光源,無論是飛秒激光、超連續(xù)發(fā)光二極管(SLD)、發(fā)光二極管(LED)還是掃頻激光,所包含的光譜范圍都較寬。時域OCT的寬光譜光源是非單色的�！肮馐欠菃紊摹迸c“波列長度有限”是光源同一性質(zhì)的不同表述。波列也稱光學(xué)波包,是一種對不同頻率光波疊加后在時域形成的包絡(luò)的形象化描述。無限長的波列對應(yīng)單色光,實際的波列都是有限長的。激光是準(zhǔn)單色光,常見白光(比如日光)的波列長度約為幾個微米[6]。頻域(傅里葉域)OCT利用寬光譜光源或單色性較好的掃頻光源,對測量出的多波長譜域干涉信號進(jìn)行傅里葉逆變換并將結(jié)果映射到空域,進(jìn)而得到OCT的層析圖像。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于發(fā)光二極管的弱相干光數(shù)字全息理論與實驗研究[J]. 秦怡,鐘金鋼.  光學(xué)學(xué)報. 2010(08)
[2]全場光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的研制[J]. 楊亞良,丁志華,王凱,吳凌,吳蘭.  物理學(xué)報. 2009(03)
[3]基于快速掃描延遲線相位調(diào)制的光纖型光學(xué)相干層析系統(tǒng)[J]. 王玲,丁志華,史國華,張雨東,朱瑛,黃剛,何梓昂.  中國激光. 2008(03)



本文編號：3252134