将拉曼光谱技术和化学计量学方法相结合实现了对人血和动物血种属的区分， 并提出了一种基于Hilbert变换的拉曼光谱相位提取方法， 提高了人血与动物血区分的准确度。 分别对血液光谱数据和它所对应的相位信息进行主成分分析（PCA）， 通过主成分得分图比较两者对人与动物血液的区分程度， 并建立偏最小二乘判别分析（PLS-DA）模型， 通过设置合适的分类阈值y， 可以实现人与动物血液的有效区分。 结果表明在选取第一、 第二主成分分析时， 利用光谱数据相位信息建立的PCA模型， 识别率更高， 人与动物血液明显区分开来。 其所对应的PLS-DA模型最优主成分数为3， 预测标准误差（RMSEP）和决定系数（R2）分别为0.044 3和0.993 2。 而用血液原始光谱建立的PLS-DA模型最优主成分数为6， RMSEP和R2分别为0.053 7和0.990 1。 说明利用拉曼光谱相位信息建立的PLS-DA模型可以拟合较少的主成分数来获得误差更小的预测结果。 进一步观察PLS-DA模型拟合不同主成分数的预测标准误差曲线图， 当选取同样多的拟合主成分数时， 利用血液拉曼光谱相位信息建立的PLS-DA模型其所对应的预测标准误差均低于原始血液光谱数据。 所以， 通过提取血液拉曼光谱数据的相位信息， 可以降低模型的复杂程度， 提高识别准确度。

利用自聚焦透镜和单模光纤搭建了基于光纤旋转连接器的内窥式扫频光源光学相干层析成像系统.利用Zemax模拟了内窥探头的光学性能, 分析了光纤到自聚焦透镜的距离和自聚焦透镜节距对探头性能参量的影响.在综合考虑元器件成本以及成像要求后, 选择无需定制, 节距为0.24 Pitch的自聚焦透镜, 确定光纤与自聚焦透镜之间的距离为0.7 mm.经实验测得该系统的横向分辨率约为19.5 μm, 纵向分辨率约为9 μm, 工作距离约为7 mm, 成像深度为6.2 mm(空气中), 与理论值接近.为了验证该系统对生物组织的成像性能, 利用该系统对猪食道进行离体成像, 重建后的层析图中可以明显地观察到猪肠道的表皮层和固有层.测量系统的各项成像性能参量以及对生物组织的成像性能表明该探头在内窥成像中是可行的.

将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合, 在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中, 先在样品臂中放入平面反射镜, 等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置, 同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时, 则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较, 发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%, 而该方法的测量误差为0.76%；在色散补偿过程中, 随着色散匹配点的靠近, 半高宽方法的灵敏度由92.105 3 fs2减小到1.344 7×103 fs2, 而新方法的灵敏度则保持165.789 5 fs2, 表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明, 色散补偿后的系统分辨率接近理论值；在补偿系统色散的同时, 还可以根据测量所得色散值的符号来判定光栅的移动方向, 从而更容易地完成补偿工作.

提出了一种在谱域光学相干层析成像(SDOCT)中提取随深度变化的相位误差及补偿该误差的方法。对被测样品的干涉谱作加窗傅里叶变换，得到一幅二维深度-频谱图。样品不同界面对应的干涉谱因加窗傅里叶变换的时频特性而被分离开。对各干涉谱相位分别进行多项式拟合，得到一组随深度变化的相位误差分布。将该深度相位误差分布作为补偿因子实现精确补偿。该方法不仅可完成对多个介质层构成的复杂样品的色散补偿，还可以实现对由于波数采样不均引起的随深度非线性变化的相位误差的补偿。仿真实验和对四层盖玻片样品及人体指甲盖的实验结果表明，该方法能简单精确地补偿系统随深度变化的相位误差，有效地抑制因相位误差导致的系统纵向分辨率随深度的恶化，改善成像质量。

频域光学相干层析成像技术是一种新型的医学成像技术，其传统的图像重构算法主要是基于傅里叶变换。但这种重构算法的主要缺陷在于其纵向分辨率随着深度位置的变化而明显下降。为了使频域光学相干层析成像系统的纵向分辨率在整个成像深度内基本保持不变，提出了一种基于观察矩阵的图像重构法，并用该法重构了平面镜以及皮肤信号。结果表明，这种图像重构法能够使频域光学相干层析成像系统保持纵向分辨率不变。与文献报道相比，这种方法在保持系统简单性的同时，还保持了高的纵向分辨率，并在成像深度范围内使得纵向分辨率基本保持不变。