【摘 要】
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光学相干层析成像技术（Optical Coherence Tomography,简称OCT）是一种非侵入、高分辨率、高灵敏度的三维成像技术,广泛应用于临床医学成像、无损检测等领域。手持式OCT系统具有很大的灵活性,方便临床使用,是研究和开发的热点之一。本文首先介绍OCT技术研究背景和手持式OCT系统的研究及应用状况。从轴向成像机理、横向成像方式、光路实现方式等方面分析比较不同类型OCT系统的特点,
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光学相干层析成像技术（Optical Coherence Tomography,简称OCT）是一种非侵入、高分辨率、高灵敏度的三维成像技术,广泛应用于临床医学成像、无损检测等领域。手持式OCT系统具有很大的灵活性,方便临床使用,是研究和开发的热点之一。本文首先介绍OCT技术研究背景和手持式OCT系统的研究及应用状况。从轴向成像机理、横向成像方式、光路实现方式等方面分析比较不同类型OCT系统的特点,确定采用光纤型点扫描谱域OCT技术方案,该方案是以样品臂作为系统手持式部件,具有灵活性好、成像速度快、灵敏度高等优点。然后,详细介绍谱域OCT系统组成和成像原理,分析其主要性能指标及影响因素。从皮肤疾病检测需求出发,给出手持式谱域OCT系统主要性能指标要求,确定其光学系统指标参数。最后,在样品臂设计中,为便于探头手持,确定采用微机电振镜作为样品臂横向扫描装置,设计得到体积为0.5cm×1.4cm×2.5cm的样品臂光学系统。在参考臂设计中,提出转动参考臂反射镜调节其耦合效率的方法,仿真计算得到参考臂耦合效率随反射镜倾斜角度的关系。在探测臂设计中,阐明实现波数线性分光对提高谱域OCT系统成像速度和灵敏度的重要意义,比较典型的波数线性设计方法,确定采用棱镜光栅作为系统分光元件。分析棱镜光栅波数线性分光原理,提出利用物镜产生畸变和垂轴色差补偿分光系统波数线性的方法,设计棱镜光栅型波数线性分光光学系统,相较于传统校正棱镜法设计的分光光学系统,波数线性度可提高50%。研究设计的手持式谱域OCT光学系统具有体积小、成像质量优、波数线性度高等优点。分析制定系统公差,公差分配结果满足实际加工和装调要求。本文为下一步研制手持式谱域OCT系统原理样机提供技术基础。
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