基于血管弹性成像原理,利用光声成像技术测量不同压力作用下血管内径的变化情况,通过建立光声信号的时域特征模型,计算用于分析血压-管径特征关系的信息,再结合希尔伯特变换等数字信号处理方法进行分析,由此获得了组织中弹性力学性质的空间分布情况。实验结果表明:压力、血管管径与光声信号峰峰值的时间间隔呈单调递增的关系,该技术可用于快速、实时地检测血管直径的变化,为光声成像技术实现非侵入式动态血压测量提供了理论依据。

光声成像技术通过检测光声效应中的超声信号,克服了光在生物组织体传输过程中的强散射作用,突破了传统光学成像的成像深度浅以及声学成像的对比度低的局限,在早期癌症检测中具有广泛的应用前景,有望成为肿瘤的诊断、定位、分期和治疗的有效手段。主要阐述了光声成像技术原理及其在早期癌症检测和治疗中的国内外临床应用研究现状,展望了光声成像技术在生物医学的应用潜力,分析了其未来的发展趋势和局限性。

近年来，定量相位成像技术在生物组织及细胞成像方面受到广泛的运用。定量成像技术最初采用的光源主要为激光和超发光二极管，如今主要采用白光成像，它可以克服散斑的影响，提高轴向分辨率。介绍了低相干测量技术相关原理，利用16 阶二元相位光栅衍射的方法实现了对Holoeye Pluto 数字电寻址式液晶空间光调制器(SLM)绿光伽马校正，从而得到了相位与灰度之间的线性关系。搭建实验装置，在同一光路中完成伽马校正与定量成像。计算出奥林巴斯的20×物镜相衬环的实际大小，制作相位分别为0，π/2 ，π 和3π/2 的相位环光栅。加载相位环光栅到液晶空间光调制器上完成对散射光的相位调制。确认了绿光可运用于空间干涉显微(SLIM)调制，并初步实现了SLIM观察，对今后SLIM 研究具有一定的意义。

提出一种基于液晶空间光调制器对涡旋相位进行相位恢复的方法，这有别于传统相位恢复算法。实验中利用液晶空间光调制器产生光学涡旋，再利用CMOS 摄像头来捕捉涡旋光斑。采用改进的GS 算法对系统相位进行恢复，算法中入射液晶面光振幅与随机输入相位结合进行迭代计算恢复液晶波阵面。因为程序经过多次迭代计算均恢复出涡旋相位，故证实该方法可进行相位恢复。通过计算得出系统的像差，同时利用泽尼克多项式对系统像差进行了定量分析。

纯相位型液晶空间光调制器是应用较广的高精度光学仪器。使用Holoeye 产家推荐的双孔干涉测量法可使16 阶闪耀光栅的1 级光衍射效率达到80%。但需要滤波、准直、扩束等细致工作，耗时较长。运用二进制相位光栅衍射法可以简化修正过程。实验中每隔10 个灰度值测一个点，利用Matlab 做线性内插扩展到255 灰度。使16 阶闪耀光栅和二进制光栅的1 级光衍射效率最终达到产家目录给出的83%和40%。修正结果证明5-5 序列配置的HoloeyePluto 的液晶光阀在平均调制相位稳定的基础上，衍射法校正相位调制特性不受闪烁影响，且简单可行。

纯位相型空间光调制器可广泛用于各种精密光学工程，而正确使用纯位相型的空间光调制器的前提是正确的伽马修正。针对新型的Holoeye Pluto空间光调制器,简单地使用双孔干涉法和Webcam进行了成功的伽马修正。修正的结果使得8阶的闪耀光栅和16阶的闪耀光栅的1级光衍射效率分别达到70%和80%；同时利用涡旋位相图较好地生成了对像差及液晶的位相偏差较敏感的LG01环形光束。测量了该型液晶的位相稳定性，得出位相的波动上限或平均标准偏差为2.43°。