OCT系统对单层散射组织的有效探测深度

为了研究光学相干层析术(OCT)系统在细直光束下对高散射生物组织的深度探测能力,介绍并应用了一种基于蒙特卡罗仿真方法的OCT模型.通过对蒙特卡罗仿真结果的统计分析,提出了OCT系统有效探测深度的评估方法,并分析了生物组织的光学特性参数对有效探测深度的影响.研究表明,生物组织的散射系数越小,越有利于提高OCT系统的有效探测深度.     

使用混合高渗制剂提高OCT的探测深度和清晰度

用高渗制剂可提高光学相干层析成像(OCT)的探测深度.然而单一高渗制剂由于个体敏感性差异而效果不够稳定,为此提出了使用混合高渗制剂涂敷在被测表面以增透并提高其稳定性.使用自行建立的OCT系统对涂敷100%丙三醇和饱和葡萄糖混合制剂、100%丙三醇和50%丙三醇前后的被测样本成像并记录参数.实验结果显示可降低表层组织散射强度,提高探测深度(约为原探测深度的2倍)和组织结构的可读性,并初步验证混合高渗剂(σ=0.038)较单一高渗制剂(σ=0.084)具有更均一的人体敏感性.     

高速峰值检测功能的光电二极管阵列研究

本文设计了一种高速峰值检测功能的光电二极管阵列结构,可用于对高速信号进行实时检测,给出了设计总体流程图,以及各主要组成部分的硬件电路关系等。通过实验可知,系统满足设计要求。     

基于OCT图像的组织散射系数提取方法及其应用

采用自制频域光学相干层析（OCT）系统对大鼠的正常和疮伤皮肤进行成像,轴向分辨率为8 m,探测深度3 mm,根据组织对光的吸收特性和OCT成像系统的共聚焦特性,建立了A-scan方向图像灰度随探测深度的单次散射-点扩散函数模型. 利用模型中的散射系数作为量化皮肤疮面诊断的光学评价指标. 测量了正常与疮伤皮肤在各阶段的皮肤衰减系数,证明衰减系数能够定量区分正常与疮伤皮肤.     

用于四象限光电探测的全息光学元件

提出了用于四象限光电探测的全息光学元件的制作方法．用一个全息光学元件取代了两个玻璃光学元件，并讨论了全息光学元件的作用．     

线性测量系统中光电探测电路的设计

在一些线性测量系统中一个重要的环节就是光电转换,光电转换由光电探测器来实现,光电探测器的好坏直接影响到最后的实验结果,为了得到好的实验结果,必须要求设计出响应快、灵敏度高、稳定度好、测量线性好、信噪比高的光电探测电路.本文就实验系统中所涉及到的光电探测电路进行研究设计,采用硅光电二极管作为光电探测器.文中分析了硅光电二极管的基本结构、等效电路、噪声等情况,并给出了实用的光电探测电路.　　1　硅光电二极管的基本特性　　1.1　基本结构和等效电路硅光电二极管的等效电路如图1所示,图中is是电流电生器,它是硅光电二极管…     

基于有向性探测阵列的静电体目标探测

普通静电探测极板是全向接收的,为了避免目标周围其它电场的干扰,使探测极板具有方向性,引入了接地局部屏蔽的方案. 设计了一个探测器阵列,且在每个探测单元外加屏蔽筒,并通过仿真验证了该探测阵列对于静电目标在作为体目标时实现探测的可行性.     

带制冷的CCD光栅光谱仪设计及其在频域OCT中的应用

介绍了一种高速度、高分辨率、好的噪声抑制能力、高动态范围、带制冷装置的CCD光栅光谱仪的设计．并且介绍了在频域光学相干层析成像（FDOCT）中的应用。以一个生物组织的成像实验来验证光谱仪和整个系统的性能。     

聚吡咯纳米小球的光电探测性能研究

通过微乳液法制备尺寸均一的聚吡咯(PPy)纳米小球,并通过溶液沉积法在氧化铟锡玻璃表面制备聚吡咯纳米小球的光电化学池工作电极,以研究其光电探测响应性能。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis),拉曼光谱仪 (Raman)及X-射线粉末衍射仪(XRD),表征及探讨所制备的聚吡咯纳米小球的形貌、尺寸及其物理和化学性能;采用光电化学池的方法对所制备的聚吡咯纳米小球进行光电探测,通过调节测试参数,系统研究聚吡咯纳米小球的光电探测响应行为。结果表明：制备的PPy纳米小球尺寸均一,缺陷少,光电探测能力强(904 nA/cm2),响应速度快(0.6 s)并赋有高的环境稳定性。研究结果可为开拓高性能基于导电聚合物的光电探测器提供理论基础。     

蒙特卡罗模拟方法对EAS阵列性能分析与优化设计的研究

建立了快速计算机阵列性能分析程序，由此阵列性能进行快速分析，对种种阵列设计方案进行比较搜寻，本文介绍其基本定理，方法、程序设计及部分计算结果。     

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.     

旋转式扫描方法在光学相干层析成像系统的应用

提出了一种新的旋转式光程扫描方法,用于光学相干层析成像系统中参考臂端的轴向光程扫描．其中,利用光程控制盘来改变参考臂的光程,用猫眼逆反射器来实现参考臂端光束的精确回射,实现了5000r／min的快速扫描,并由实验数据得到了测量点的信号强度折线图．分析表明,信号强度的相对误差小于3％,与直线式扫描方式相比,旋转式扫描方法可以通过光学介质的旋转切换来实现不同光学光程的快速改变,实现光束的精确回射,具有扫描结构简单、易于控制、成本较低和精度较高的优点．     

20kHz高分辨率扫频光学相干层析成像系统

【目的】为实现高速且高分辨率生物组织断层成像,研制了一套基于扫频光源的光学相干层析成像(OCT)系统。【方法】以1 310 nm中心波长的扫频激光光源为硬件基础,运用LabVIEW编译的软件系统作为处理工具,对动植物表皮样品均进行了测量实验。【结果】所研制的系统可以实现5 s内对100万个数据点的高速采集与处理,横向和纵向分辨率均达到了10μm的高清晰度光学成像,且成像深度可达2.3 mm。【结论】所研制的OCT系统完全可以满足对生物组织断层的成像需求,为临床医学的光学成像提供了更有力的硬件基础。此外,该系统还具有体积小,操作简单、可移植性强等特点。     

采用二维频域光学相干层析的透镜曲率半径测量

利用自研发的二维频域光学相干层析系统,测量透镜的曲率半径及焦距.为了提高透镜曲率的测量精度,采用频谱校正技术校正快速傅里叶变换产生能量泄漏而造成的误差.试验结果表明:研发的二维频域光学相干层析系统具有非接触式无损伤的特点,可以一次采集成像获取透镜的曲率半径和焦距,不需任何机械扫描运动就能获取透镜的曲率轮廓,且测量结果精确.     

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.     

利用相位差分技术改善光学相干层析图像质量

针对光学相干层析成像（OCT）信号中的各种噪声项的干扰和微弱散射信号提取的困难,提出基于相位差分的光学相干层析成像（PD-OCT）. 首先利用相干参考臂中的纳米微调平台作为相位调制器获得相位调制参考光,然后光结合振镜扫描技术和CCD光谱采集的光谱相干层析技术（SDOCT）,实现光学相干层析的相位差分成像.结果表明：相位差分技术可以准确实现青鳉鱼样品光学相干层析中的相位差分成像,弱散射信号增强337 dB,信噪比（SNR）增强58 dB,获得成像物体高信噪比的弱散射信号.     

基于光学相干层析图像的眼底黄斑部三维重建

基于眼底黄斑部光学相干层析(OCT)图像提出一套建立视网膜局部三维模型的方法,并为实现三维OCT临床诊断技术进行前期探索.本文以梯度结合数学形态学的方法分割图像,采用基于互信息的配准算法进行图像配准,并设计了一种改进的线性插值算法进行片层间插值,最后用体绘制方式重建出眼底黄斑部三维模型.基于上述方法在PC机上成功构建出视网膜黄斑部三维模型.该模型外观平滑,较为精确,为临床应用奠定了基础.     

采用特殊镀膜分束器的高速全范围复谱OCT系统

为了提高成像质量和达到高速实时成像，在生物组织OCT成像系统结构上采用了一种特殊镀膜分束器，在分束器中心直径1mm的正反面圆内镀上增透膜，使其透射率达到99％以上，而在该分束器背面的1mm圆外镀上高反射介质膜，使其反射率近似达到100％，这样成倍增强了样品的入射光强，并将背向散射光因分束器反射的损耗减少到最低程度；同时在成像重建算法上采用了速度更快的2帧相移算法，并对样品进行了实验．实验结果表明，图像对比度高，重建的速度提高了4倍，有效探测深度可以达到全量程．     

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．     

谐振腔增强型光探测器的优化设计

在光通信系统中,量子效率和响应速率是光电探测器的2个重要的参数,要获得高的量子效率就必须增大吸收层的厚度,而增大吸收层的厚度将导致载流子渡越时间的延长,从而使响应速率下降.谐振腔增强型光探测器（Resonant Cavity Enhanced Photo Detector,简称REC）可以有效地解决量子效率与响应速率之间相互制约关系.笔者从实际的长波长RCE出发,充分考虑器件制备的工艺难度,综合分析其各方面因素,并对器件整体设计进行优化.