【摘 要】
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光学相干层析（Optical coherence tomography,OCT）是基于低相干光干涉原理的一种新型成像技术,该技术由于具有非侵入、无辐射、高分辩和成像速度快等优势,已经被广泛应用到生物医学成像领域。由于受制于成像深度的限制,目前在临床上OCT技术仅限于眼科和皮肤的诊断。内窥OCT技术是通过结合内窥镜技术,对人体内部器官和组织进行高分辨率成像,为疾病的早期诊断和治疗提供一个有效的手段。
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光学相干层析（Optical coherence tomography,OCT）是基于低相干光干涉原理的一种新型成像技术,该技术由于具有非侵入、无辐射、高分辩和成像速度快等优势,已经被广泛应用到生物医学成像领域。由于受制于成像深度的限制,目前在临床上OCT技术仅限于眼科和皮肤的诊断。内窥OCT技术是通过结合内窥镜技术,对人体内部器官和组织进行高分辨率成像,为疾病的早期诊断和治疗提供一个有效的手段。本论文以扫频OCT（Swept source OCT,SS-OCT）技术为基础,结合OCT内窥探头的研制,取得了具有突破性的研究成果。具体的研究内容和创新性研究成果如下:1.设计并搭建了基于光纤型Mach-Zehnder干涉仪的1310 nm波段扫频OCT系统,其在空气中的轴向分辨率约为12μm,横向分辨率为14.81μm。使用该系统我们分别对反射镜、盖玻片和洋葱组织进行了成像,表现出良好的成像性能。2.提出了一种新型的基于毛细管球透镜的共径OCT前视探头,该探头具有灵活和紧凑的特性。通过调节光纤端面与球透镜的距离,探头输出光束的工作距离从878.2μm变为444.7μm,其相应的横向分辨率从26.1μm变为11.4μm,完全满足OCT成像的要求。工作距离灵活的可调特性可以有效地解决传统OCT探头中遇到的横向分辨率和景深相互制约问题。此方案中,参考光信号是来自单模光纤末端的菲涅尔反射,通过调节单模光纤端面的角度可以对参考光信号功率进行灵活的调节,从而可以使OCT系统灵敏度最优化。3.开发了一种小型化的景深（Depth of focus,DOF）扩展全光纤锥探头,其适用于前视OCT成像。首先从理论上证实了,通过增加入射到锥透镜上的光束直径,可以有效地扩展Bessel光束的DOF,但并不会改变Bessel光斑尺寸。然后,将长度为1/4节距的GRIN光纤引入到设计的光纤探头中,该光纤探头能够产生DOF为155μm和FWHM光束直径为2μm的Bessel光束。这种设计有效地缓解了传统光学镜头中DOF与横向分辨率之间的矛盾。最后,我们对多层半透明胶带进行了OCT成像实验,以验证了DOF的扩展可以有效地提高成像深度。
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