光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)技术是一种高分辨率生物成像手段，能非侵入、无接触地对活体内部的结构与生理功能进行检测，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。OCT主要应用在眼科学是因为近红外光很容易穿透人体眼睛介质。随着信息产业的发展，光纤以及相关器件已经比较成熟，结合光纤器件的光学相干层析成像系统，由于结构紧凑、价格便宜，其实用性也得到了进一步提高。本文围绕基于光纤的光学相干层析成像的理论方法展开研究，主要内容包括：分析了光学相干层析技术原理及其频域快速扫描延迟线特性，通过光、机、电及软件等相关技术研究，设计完成了实用化OCT系统，利用该系统对生物组织进行了高分辨无损检测。由于OCT系统的光源具有一定的谱宽，因此利用准单色光模型直观的描述了OCT系统干涉成像的原理，并由此推导了OCT系统的成像分辨率公式，系统的探测灵敏度以及探测深度，重点介绍了快扫描光学延迟线。OCT系统是一种基于迈克尔逊干涉仪的光学成像技术，考虑系统的仪器化，采用可分离的模块化整体结构设计，主要包括光源模块、参考臂模块、探测器模块、耦合器模块、以及样品臂模块和软件控制模块。考虑了各模块之间的连接以及各模块自身的性能要求，分别具有针对性地进行了设计，详细介绍了各模块的特点和性能要求。最后将各模块进行组合形成了一套完整的OCT系统。利用中心波长为854nm的宽带弱相干光源实现了光学相干层析成像系统在眼科中的应用。系统采用傅里叶域光学快扫描延迟线实现了快速扫描成像，成像深度为3mm。我们自行设计了一种用于眼底信号探测的眼科探头，其中包括三条光路：眼底OCT成像光路、眼底照明光路、眼底照相光路，获得了眼底黄斑和眼底视神经乳头的眼底照片以及OCT扫描图像。