光学投影断层成像技术(Optical Tomography Projection,OPT)是一种适用于0.5到10mm尺度的生物样本成像的新技术。特别适用于脊柱动物的胚胎重建以及处于生长发育阶段的器官的3维解剖学检查,具有空间分辨率高,扫描速度快,成本低等优势。但是由于光学系统的本身的限制,使得OPT成像景深太小,不能进一步满足生物成像的需求,因此通过结合波前编码技术(wavefront coding,WFC)来实现大景深光学投影断层成像。提高了OPT成像景深,为OPT在生物成像领域的发展往前一步,使其具有更广泛的应用前景。论文将OPT成像技术与其他生物成像技术进行分析比较,证明了OPT在0.5到10mm小尺寸生物样本的投影断层成像方面具有不可替代的优势,分析了OPT成像原理与成像步骤,阐明了OPT成像的景深限制。论述了现有的景深延拓技术,将波前编码技术与OPT成像技术结合起来,提高其景深范围。搭建了大景深光学投影断层成像系统硬件平台,分析并设计了大景深OPT各个模块,以波前编码理论为基础,根据系统光学参数,计算并设计了在不同景深延拓率下,空间光调制器相位调制部分的具体面型参数。在得到需要的面型参数后,搭建大景深OPT硬件平台,在平台上分别对生物样本在2倍景深延拓率,5倍景深延拓率,10倍景深延拓率,以及原始景深进行OPT成像。并将两倍景深延拓下得到的模糊图像进行图像恢复,通过对比实验结果,分析景深延拓的有效性,从实验上证明了大景深OPT成像技术的可行性。