医用OCT成像研究

OCT是一种无损伤非介入、非离子辐射探测，适用于高散射介质成像，具有较高的空间分辨率．本文讨论了OCT成像的光学相干原理、干涉信号的强度分布、相干长度等重要参数招标的确定及电信号提取、图象处理的方法等；探讨了将OCT成像技术与目首医学临床检测领域应用的内窥技术相结合的新型检测方法，利用光纤作为传输信号的载体，将生物组织深度信息通过OCT成像以图像的形式显示出来，用这种OCT成像方法来取代目首普遍应用的活检组织取样病理分析过程；最后讨论了这种新型成像技术的优点、关键及制约因素．     

基于光CT技术的生物组织折射率测量原理分析

光学相干层析技术（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ,简称ＯＣＴ）是一种新型的成像技术,它能对高散射介质如生物组织实施非侵入性的快速成像。本文将ＯＴ技术的光程匹配原理用于生物组织折射率的测量,通过分析其测量原理－追踪寻找样品臂端物镜的焦点,得到了同时测量生物组织折射率和相应层厚度的表达式。     

热光源谱域光学相干层析成像系统

根据热光源具有极短的相干长度、能够提高系统的轴向分辨率的特点,设计了一种使用热光源的谱域光学相干层析成像系统.利用高斯函数计算得到的理想光谱密度与光谱仪测量的实际光谱密度之间的比值,得出了不同波长对应的光源光谱密度的校正系数,将校正系数与所测干涉光谱值相乘,得到了校正后的理想干涉光谱值.实验结果表明:高斯校正后,样品的一维散射势得到锐化,散射势峰值变大,系统的轴向分辨率变高;高斯校正后使二维层析图像的质量得到了提高,样品的薄膜边界变得清晰.因此,系统具有分辨率高、成像速度快、测量精度高和对样品无损伤的特点,在薄膜厚度的无损测量方面有着广泛的应用前景.     

洛埃镜干涉的演示方法

复色光的洛埃镜干涉，可以用聚光泡做光源，经过小孔，使入射光线掠射到平面反射镜上。将显微镜调焦于反射镜的边缘处，可观察到彩色干涉条纹，用激光器和短焦距透镜代替聚光泡和小孔屏，可观察到大范围的干涉条纹。     

基于全场光学相干层析术的猪肝组织亚细胞成像

 建立全场光学相干层析系统(OCT),可对生物细胞进行高分辨率层析成像.该系统基于Linnik 干涉结构,采用低相干白光光源卤钨灯照明和大数值孔径的显微物镜,理论分辨率可达0.7 μm × 0.7 μm(横向× 轴向).系统采用电荷耦合元件(CCD)采集数张样品和参考镜的干涉图,通过三步移相算法获取层析图,最后合成三维图像.与荧光标记细胞等其他生物组织成像的方法相比,全场OCT 成本低廉、对细胞无损伤、分辨率高.该系统能够完成对洋葱表皮细胞和猪肝组织切片细胞等生物组织实现层析成像,且分辨率高、成本低、结构简单便于调节,为实现高分辨率光学相干层析成像提供了简单易行的方法.     

双棱镜实验中两虚光源间距的最佳测量位置

通过推导，找到双棱镜干涉实验中虚光源间距的最佳测量位置，从而减小间接测量引入的误差，提高测量精度.实验结果表明，理论分析与实验相一致.     

一种用于小血流速度测量的优化多普勒谱域光学相干层析术

 提出一种能够有效提高组织中小血流成像质量的优化多普勒光学相干层析术(DOCT).该方法通过利用谱域光学相干层析术(SDOCT)在同一横向位置对相邻和隔行A 扫相位差求平均的方法来实现.介绍了该方法的理论原理,并且通过血管模拟实验验证了其可行性.在模拟实验中,通过改变脂肪溶液在毛细玻璃管中的流速,利用传统相位方法和本文提出的方法分别对速度进行测量,然后分别计算速度的平均标准差并进行比较.对老鼠耳朵的血流进行活体测量,再分别利用两种方法进行多普勒速度图像的重构.实验结果证明,在小血流速度测量方面,本文提出的方法能够在不增加相邻A 扫时间间隔的情况下,有效地抑制由于系统相位不稳定而引起的相位噪声,从而提高血流速度图像的信噪比和测量精度.     

一种用于皮层信号检测的LED光源系统研制

在视觉皮层的功能结构研究中,内源信号光学成像具有广泛的应用,由于信号成分的特殊性和强度水平较低,为了获取稳定可靠的信号,整套实验装置必须进行精细地设计.随着光源照明技术的发展与进步,本研究将LED照明技术应用于皮层信号检测,自行研制了适用于内源信号光学成像的LED光源,通过物理信号测试以及生物信号的检测表明,自制LED光源的稳定性与适用性均达到了科研要求,并且具有极强的拓展性,可以广泛应用于其他生物研究领域.     

低相干光源干涉特性的实验研究

目前很流行的低相干干涉（LCI）技术已被广泛的应用于高灵敏度的测量技术中,文章基于维纳一欣钦定理,推导出了低相干光源干涉特性的表达式并进行了详细理论研究,通过实验系统得到了与理论相一致的清晰干涉条纹。由于系统中噪声的存在,为了提高低相干干涉（LCI）测量技术的精度,满足实际中高精度测量的要求,利用功率谱估计的方法对实验测得数据进行FFT去噪处理,实现去除拍频噪声等无用信号。     

两独立光源的干涉

在已有实验的基础上，以量子力学的观点，定性地解释了干涉，引入二级相关函数分析了经典的干涉，并以理想化的二能级原子实验为例，从理论上进行了定量分析，得出了干涉的本质。     

日光图像至夜间点光源照明图像的转换

分别从日光和夜间点光源照明模型出发，研究了目标和景物在此照明模型下的成像性质，分析了传输介质对照明和成像光束的衰减作用，得出了光学成像系统像面照度的计算公式．在此基础上对目光图像转换为夜间点光源照明下的图像进行了研究，分析了在转换中可能产生误差的各种原因，并给出了一些转换结果     

用相干功率谱对噪声源诊断

本文提出在多振源工况下用相干功率谱辨识噪声源方法;对被识别出的声源进行自谱和倒功率谱分折,能为工厂指明产生噪声的关键设备和具体降噪措施     

三角架型四能级相干介质中的光学双稳态

主要研究了共振类系统中的三脚架型四能级原子介质被三个光场所驱动,然后将其放入单向环形腔的双稳态行为。通过研究发现驱动场和控制场的频率,合作参数,以及失谐量都能不同程度的影响光学双稳态的产生,还给出了双稳态的阈值宽度以及可调参数的取值范围,为实验上控制和实现光学双稳态提供了理论依据。     

光学相干层析技术及其应用

光学相干层析技术（optical coherent tomography,OCT）是一种新型的光学成像技术,本文介绍了光学相干层析技术的基本原理,对其在医学,工业材料检测以及珍珠检测方面的应用做了简要介绍．     

光学相干控制中光束相位畸变的诊断与优化

阐述了超短激光光束位相差对相干控制光电流注入的控制作用,发展了一种诊断光束波阵面位相畸变的方案.通过控制基频光、倍频光在全光孔径干涉光场内的等相面保持一致的实验处理方法,制作了一套相位差稳定自动控制系统,并应用于光学相干控制光电流实验中,获得较好的实时控制效果.模块化封装后的相位差稳定自动控制系统能使相干控制实验中控制激光脉冲的相位差在全光口径内保持一致.     

相干光通信中平衡探测器的研究与测试

在高速相干光通信系统中,平衡光电探测器是其核心器件。通过对相干探测原理的分析,得出了一致性系数与平衡探测信噪比的关系,给出了平衡探测器的组成结构,设计了相干探测的测试方案。当通信速率为5 Gbps时,该平衡探测器的共模抑制比高于27d B,采用平衡探测实现相干解调的最小信号光功率比单管探测改善了8 d B,验证了该平衡探测器用于高速相干光通信的可行性。     

使用旋转漫射器的相干光学信息处理

提出一种使用旋转射器的相干光学处理系统。这种系统具有抑制相干噪声的优点。讨论了系统的空间相干性和相干测量。给出图象边缘增强和图象消模糊的实验结果。     

制备纠缠相干态的准贝尔基

通过分析光学分束器对相干态光场的作用特点,设计了一套制备纠缠相干态光场的装置. 提出了一个制备纠缠相干态的准贝尔基的方案. 在这个方案中,通过利用分束器变换和光子探测,可以从已有的一个纠缠相干态出发,制备出一组四个纠缠相干态的准贝尔基.     

自闭症患者的光学脑成像研究

阐述了新近发展起来的无损光学脑功能成像技术. 通过比较几种常用的脑成像技术, 论述了光学脑成像研究自闭儿童皮层活动的可行性和便利性. 总结了国内外迄今为止利用光学脑成像研究自闭症的初步进展. 最新实验研究表明具有较高自闭特质的儿童,在共同注意任务中其前额叶的血液动力学响应与正常儿童不同. 进一步利用光学脑成像研究脑皮层活动规律及其固有的特征,有望为儿童自闭症的早期诊断提供可靠的客观依据.     

“金刚石”型四能级光学量子相干系统的子类型分类

“金刚石”型四能级光学量子相干系统具有多种可区分的子类型,且有很强的结构多样性。根据偶极跃迁选择规则,适当的选择光学跃迁通道,加上相应的激光场,利用布尔代数方法将“金刚石”型四能级量子相干系统分成9种不同的“现实通道子类型”;又根据激光对不同跃迁通道的激发强度的强、弱不同,将现实通道子类型进一步精确分为80种不同的所谓“强度子类型”。主要讨论了“金剐石”型四能级系统的结构多样性,并对某些子类型作出了说明,指出了哪些类型已经在一些领域被研究过,而某些类型即使在理论上也尚未得到研究。