在现代医学中，核扫描、正电子发射断层扫描( Positron Emission Tomography, PET) 和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术已被广泛应用于提供组织形态和功能信息。但是这些技术在分辨率或成像深度上各有缺点，而一种基于低相干干涉原理的新型光学检测技术则可以同时实现高分辨率和大深度成像，该技术称为光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography，OCT)。OCT技术是一种将高纵向分辨率和高横向分辨率结合的非接触、非侵入、无损伤影像技术，可以实现与活体组织病理学观察相同的作用。OCT采用低能量的近红外光源作为探测光，并结合显微镜头、手持式探头或内窥镜等非损伤方式进行常规检测，不会对生物组织造成损伤。同时OCT结合发展迅速的图像采集分析处理技术，可实现实时三维成像，从中提取对诊断有用的信息进行定量分析，为医生的诊断提供便利。该综述重点介绍经典OCT成像技术及其相关医疗应用技术，如SD-OCT、SS-OCT、aOCT、PS-OCT和D-OCT，在呼吸系统、口腔、脑组织和肾脏等其他主要器官疾病检测中的应用。

相位敏感光时域反射系统以其分布式光纤传感技术的优势在分布式水听、压裂微地震检测、自然灾害预警等低频监测领域具有极高的应用前景。文中对系统中脉冲斩波信号与频率调制信号时钟不同源的问题予以验证，并对其产生的影响进行理论分析；设计双路同步时钟源驱动产生脉冲斩波信号和频率调制信号，降低每个脉冲重复周期中频率调制信号的随机低频相位噪声，提高探测脉冲光的相位稳定性；采用时钟同源和时钟非同源两种方式对典型的基于外差相干检测的相位敏感光时域反射系统的声光调制器进行驱动，由信号发生器驱动缠有光纤的压电陶瓷，产生不同频段的扰动信号。实验结果表明：在同一测试条件下，前者在低频段的信噪比、相位解调质量、频率响应方面均优于后者，最小响应频率为0.1 Hz，相对提高两个数量级，降低了系统中低频噪声干扰。该方法易于实现，可与现有的低频性能优化方法或结构兼容，进一步提高系统低频响应性能。

光纤布拉格光栅（FBG）由于其轻巧、规模小、不受电磁干扰和复用能力的影响等优点，广泛用于监视结构健康、机械运行、航空航天和其他领域。引入可调谐扫描激光（TSL）来研制近红外（NIR）范围内的精确光纤布拉格光栅（FBG）波长解调系统，实现高速度、宽范围、高精度的解调。采用一种光纤法布里-珀罗标准具（FFPE）用作波长标记以提取波长在细分波长扫描范围内实现分段线性解调，解决可调扫描激光器带来的非线性问题。引入了另一种光纤法布里–珀罗标准具，实现解调的高精度校准。提出一种多项式最小二乘曲线拟合算法，进一步提高解调的准确性和稳定性，利用了波长范围为1525~1565 nm的近红外波长扫频激光器，得到了非常优异的结果，解调系统的精度为±0.5 pm，实现了高精度、简易化和小型化。

对相位敏感光时域反射系统相位模糊问题和解卷绕进行了研究，推导了系统中扰动引入的相位变化的整个过程，分析了相位敏感光时域反射系统相位解调过程中产生相位模糊的原因。实验采用压电陶瓷作为扰动源，通过数字相干解调方法进行了相位解调。实验结果表明，相位模糊同时存在于每条相位解调曲线上和曲线之间，因此需要进行两次相位解卷绕消除相位模糊现象；同时，对实验中产生的相位错乱进行了分析，指出相位解卷绕阈值和扰动位置相位的剧烈变化导致了扰动位置相位解卷绕结果不准确，提出了采用相位差变化峰之后的临近位置处的相位变化来还原扰动。实验表明，这种方法能够正确还原扰动信号，能够对10 Hz~1.5 kHz范围内的扰动信号进行准确解调，可同时响应并解调光纤沿线多点扰动，且相位变化幅值与扰动强度具有良好的线性关系。