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在包括中国在内的绝大多数国家中,恶性肿瘤已成为严重损害人类健康的主要疾病之一,所以对恶性肿瘤的快速诊断很有必要。现代临床医学中,将活体组织检查作为诊断病变的重要方法,其术前制片过程复杂耗时易延误诊断,术中制片结果分辨率差易出现漏诊和误诊。全场光学相干层析成像术(Full field optical coherence tomography,FFOCT)作为一种前沿生物医学成像技术,具有分辨正常组织与癌变组织的能力,其实时无损亚微米级分辨率的成像特点为取代传统活检的快速辅助诊断手段奠定了基础。本文针对现有光学相干层析成像系统样机光瞳不匹配、视场小的问题,设计了一种大视场FFOCT系统,进而提高成像速度。论文主要工作总结如下:(1)对FFOCT系统的低相干干涉理论和生物组织的散射特性进行论述,在保持FFOCT实验系统基本结构和主要参数不变的基础上,利用ZEMAX软件通过光瞳匹配和像质优化的方法对成像光路和照明光路分别进行设计,设计结果表明系统对视场直径为0.675 mm的待测组织具有接近衍射极限的像质,相较实验系统的成像视场面积增幅为82.75%;将设计的聚光镜组转换为非序列模式,对聚光镜组和理想显微物镜组成的改进型科勒照明光路进行仿真,模拟结果表明光斑边缘清楚整体均匀,从而实现了对待测面的均匀照明;将成像光路和照明光路组合起来得到FFOCT整系统,并获得明暗相间的干涉条纹。(2)对FFOCT系统的成像光路和照明光路分别进行了公差分析,结果表明成像光路在修正后的公差范围内80%的模拟结果满足预期要求,照明光路在中等精度的公差下像质无明显变化;此外对FFOCT系统的设计结果进行了样板匹配、光学零件图和光学系统图绘制等工程化工作,结果表明该系统具备工程化应用水平。(3)分析了FFOCT系统的主要杂光为鬼像和视场外杂光,在ZEMAX和CODE V的序列模式下得到了成像光路二次鬼像的路径和能量数据,在ZEMAX的非序列模式下生成了二次鬼像的像面分布图;利用TracePro软件进行光机系统建模并展开视场外杂光的仿真分析,计算不同离轴角的点源透射比,结果表明FFOCT系统无明显鬼像,且具有一定的视场外杂光抑制能力,满足光学相干层析成像需求。