论文题目: 光学相干层析成像系统的研制
论文类型: 博士论文
论文专业: 光学
作者: 高峰
导师: 郭永康
关键词: 光学相干层析成像,横向扫描,纵向扫描,长焦深广义波带片,反射型棱镜组
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 光学相干层析成像(OCT)技术是光学、电子学、计算机技术等学科交叉形成的新兴学科分支“生物医学光子学”的前沿和热点,也是生物医学成像向非侵入、高分辨率发展的一个重大突破。本论文针对OCT系统发展中存在的困难以及国内急需发展OCT系统研究的状况,以发展具有自主知识产权的技术,提高OCT系统性能为目标,对OCT系统原理、设计、制作、调试以及数据处理等多个方面进行了深入研究。 首先在研究OCT系统的多种结构以及成像信号的干涉原理的基础上,分析了OCT系统的纵向分辨率、多普勒频移带来的信号反差等问题,为了方便对横向扫描运动平台的分析和设计,提出将横向扫描分为逐点扫描和连续扫描两种运动方式,分析了设计横向扫描运动平台需要考虑的多种因素,包括传动效率、电机扭矩、弹性变形、容许转速等,并计算了每一种参数在不同条件下的值,以满足不同条件下设计扫描运动平台的需求,而且使用计算模拟的图像描述了转速、加减速距离、螺距和平台扫描速度等参数间的复杂关系,为研制新型OCT系统打下了基础。 同时,提出在OCT信号臂使用长焦深广义波带片代替普通透镜,克服了普通透镜不能同时实现高分辨率和长焦深的缺点,不但在4mm以上的纵向深度范围内保持了横向分辨率为24.9μm不变,而且光强分布的均匀性也大大提高。 研究了多种纵向扫描方法的原理,比较了目前常用的纵向扫描方法的优缺点,根据纵向扫描的高速、线性和无色散的要求,为了克服现有扫描方法
论文目录:
第一章 绪论
1.1 光学相干层析成像发展概况
1.1.1 光与生物组织的相互作用
1.1.2 光学相干层析成像系统结构和成像特点
1.1.3 光学相干层析成像分辨率
1.1.4 光学相干层析成像技术的扫描方法
1.1.5 光学相干层析成像技术的应用
1.2 OCT技术研究的意义及本论文研究内容
1.2.1 OCT所面临的困难
1.2.2 OCT技术研究的意义和本论文研究内容
参考文献
第二章 光学相干层析成像基本原理
2.1 基本结构
2.1.1 光源
2.1.2 干涉仪
2.1.3 扫描装置
2.2 OCT干涉信号和分辨率
2.2.1 光源信号的频谱分布
2.2.2 信号光与参考光的干涉
2.2.3 OCT的分辨率
2.3 多普勒频移和超外差电路
2.3.1 干涉信号反差
2.3.2 多普勒频移
2.3.3 超外差电路
2.4 小结
参考文献
第三章 OCT系统信号臂结构设计和优化
3.1 信号臂横向扫描运动平台设计
3.1.1 横向扫描逐点运动方式
3.1.2 横向扫描连续运动方式
3.2 优化信号臂光路的长焦深广义波带片设计及模拟
3.2.1 用于OCT的长焦深广义波带片设计
3.2.2 用于OCT的长焦深广义波带片模拟计算
3.2.3 长焦深广义波带片的制作和聚焦实验
3.3 小结
参考文献
第四章 OCT系统新型纵向扫描方法
4.1 多种纵向扫描方法原理和比较
4.1.1 光学延迟线
4.1.2 旋转立方体
4.1.3 弧形反射镜
4.1.4 多边形转镜
4.1.5 螺旋镜
4.2 新型纵向扫描方法
4.2.1 压电/电致伸缩陶瓷微位移器
4.2.2 新型纵向扫描方法的棱镜系统设计
4.2.3 新型纵向扫描方法的优点
4.3 小结
参考文献
第五章 OCT系统的实现和成像实验
5.1 OCT系统光学部分实现
5.2 OCT系统电路部分实现
5.2.1 电源去耦滤波
5.2.2 屏蔽
5.2.3 信号同步
5.3 成像实验
5.3.1 OCT系统制作步骤
5.3.2 纵向分辨率测量
5.3.3 样品成像
5.4 小结
参考文献
第六章 总结
致谢
附录1
附录2
附录3
附录4
声明
发布时间: 2005-10-08
参考文献
- [1].生物医学光子学成像的若干关键技术研究[D]. 王纬超.上海交通大学2011
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