生物组织弹性可以为病理生理学的研究和疾病的诊治提供重要信息。生物组织大多为成份复杂的非均质材料,现有的测试技术均无法实现同时对非均质各成份弹性模量无损定量高精度的表征。光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)能够对深度方向约为2 mm范围内的生物组织高分辨快速成像。瑞利波在组织中的穿透深度约为一个波长,且在层状介质中传播时具有频散特性。本文结合OCT的不同成像模式和瑞利波在非均质中的传播特性,提出了能够同时对非均质生物组织各成份的弹性进行定量测试的瑞利波光学相干弹性成像(Optical Coherence Elastography,OCE)测试技术。本论文主要工作如下:首先,结合OCT系统激光光子在生物组织中的吸收散射特性以及弹性测试实验对仿体弹性的要求,设计并制备了实验所需的生物组织仿体。其次,根据瑞利波在分层介质中频散的特性和OCT系统多维数据采集模式,提出了对上下分层和左右分层组织弹性定量测量的瑞利波OCE测试技术。通过对上下分层生物组织仿体中不同频率瑞利波传播速度变化的分析,同时得到了上下分层组织各成分的杨氏模量。发展了对左右分层生物组织仿体三维数据的重构技术,同时编写了对不同深度层以波速为斜率的位置-时间图的数据处理算法,从而得到了瑞利波在左右分层仿体各成份中的传播速度,实现了对左右分层非均质组织的定量测量。通过拉伸实验验证了瑞利波OCE测试技术的准确性。最后,利用该瑞利波OCE测试技术测量了离体猪肉不同部位生物组织的弹性性能,其测量结果显示猪皮组织、脂肪组织、肌肉组织和结缔组织的杨氏模量分别为208.02kPa、361.14kPa、284.07kPa和46.92kPa。本文提出了瑞利波OCE测试技术,其操作简便、测试时间短,能够实现对非均质生物组织各成分杨氏模量同时定量测量,为生物力学测试提供了新的测试技术。由于产生瑞利波的激励振幅只有2μm,有潜力应用于皮肤等非均质组织的在体弹性测试。