谱域光学相干层析成像（Spectral Domain Optical Coherence Tomography,SDOCT）技术是一种广泛应用于生物医疗科学领域的成像技术,该技术具有分辨率高、安全、不直接接触病体等优点。受限于OCT系统的成像深度以及OCT探针的尺寸,使其在在体探测领域的应用大大减少,因此,研究一种小尺寸OCT探针以及高成像深度、高分辨率的SD-OCT系统意义重大。本文对OCT探针技术和OCT信号处理方法进行了研究,主要包括以下几个方面:（1）理论研究了渐变折射率多模光纤的传输特性,针对OCT探头所需的尺寸小、结构紧凑、聚光能力强、损耗小等性能要求,设计了一种全光纤型探针,根据标准球体的旁轴近似公式得到了探针工作距离与球直径和多模光纤长度的理论公式,根据渐变折射率多模光纤的传输特性计算得到了该多模光纤的四分之一截距大小,利用ZEMAX软件模拟仿真了微球型全光纤透镜探针的光学性能,分析了球直径、多模光纤长度对探针的光学性能影响,仿真结果表明球直径越大,其横向分辨率越小、焦距越大,多模直径越长,其横向分辨率越大,焦距越小。（2）研究了探头的制备工艺、尺寸及其光学特性,通过对单模光纤的熔接、切割、熔球、封装等步骤,制作了球直径为250μm、300μm、350μm的全单模光纤球探头,以及球直径为300μm,多模长度不等的多个全光纤型探头,并对这些探头进行插入损耗和光斑实验,实验结果与仿真结果基本吻合,得到最终探头的平均插入损耗为0.64 d B,球直径为300μm多模长度为1011μm的探头最小光斑尺寸为4.5μm,即系统的横向分辨率最小为4.5μm。（3）采用研制的探头和谱域OCT成像机理,构建了一种OCT系统,研究表明,将平面反射镜作为样品带入系统进行实验,解调其得到的干涉信号,得到了系统的轴向分辨率,为15.41μm,系统的成像深度,为1.25 mm。（4）研究了大范围成像的OCT系统的信号处理方法,通过对原始干涉信号进行重采样、加汉宁窗整形、去背景光、傅里叶变换得到频谱图,最后将频谱图的信号进行灰度映射,实现了样品组织的二维灰度重建;以多层玻璃和鱼鳞为样品,利用搭建的SD-OCT系统测量,获得了样品的灰度图,验证了本文制作OCT探针以及搭建系统的可行性。