作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
报道一个改进的基于双干涉仪串联的手持式全场光学相干层析成像(FFOCT)系统。该系统中迈克耳孙干涉仪作补偿干涉仪,菲佐干涉仪作探测干涉仪,并在原有的系统基础上增设了一个平面反射镜以改变系统光路,便于样品的水平放置。分析了反射镜与其他系统主要元件的角度偏移对系统成像质量和系统补偿距离的影响。所获得的结果对手持式FFOCT系统的设计具有重要的指导意义。
全场光学相干层析术 成像系统 角度偏差 误差分析 
激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1217002
作者单位
摘要
1 上海健康医学院医疗器械学院,上海 201318
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210014
眼底疾病是致盲的主要原因之一。借助光学相干层析成像技术(OCT),可实现早期眼底疾病的发现和及时治疗,是预防失明的有效手段。为缓解医生的阅片压力,计算机辅助诊断技术逐渐受到关注。然而,受限于眼底OCT数据的隐私性,计算机辅助技术的研究者无法获取数据来开展工作。针对该现状,检索梳理了8个免费的公开的眼底OCT数据库,对涉及的典型眼底疾病的OCT图像特征进行解释,并筛选出64篇基于这些数据做计算机辅助算法的文献,分类阐述了这些工作的贡献。为真正实现计算机辅助技术在眼底疾病早期诊断的临床应用,未来还可以从提高眼底OCT图像的高精度分类的稳定性可重复性和泛化能力、提高对眼底OCT图像的分割能力、提高计算机辅助算法的可解释性三方面进行努力。
光学相干层析术 眼底病变 公共数据 算法分类 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1000002
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210094
2 东南大学 电子科学与工程学院,南京 210096
提出一种基于单相机的偏振谱域光学相干层析方法。该方法基于全单模光纤光路,使用宽带光源实现微米纵向高分辨率成像性能。通过硬件和软件两方面对系统色散进行矫正补偿,提高系统的实际分辨率。为实现样本偏振态的测量,入射至样品表面及参考臂的光偏振态由偏振片和四个偏振控制器进行调制。此外,利用偏振片在不同时间的通道切换实现两正交通道光谱信号的分时探测。根据得到的正交光谱信息,计算重构样品强度图和相位延迟图。该系统成功实现了单相机的偏振OCT测量,通过获取离体生物组织的强度图和相位延迟图验证了系统的成像能力。该方法为实现小型化在体高分辨偏振成像打下基础。
生物医学成像 偏振敏感光学相干层析 单相机探测 色散补偿 Biomedical imaging Polarization-sensitive optical coherence tomography Single camera Dispersion compensation 
光子学报
2022, 51(12): 1217002
作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
偏振敏感全场光学相干层析术(PS-FFOCT)可以产生生物组织样本的双折射和二向色性等正面深度分辨图像。PS-FFOCT系统在生物组织双折射特性测量中的一个重要问题是分析系统中1/4波片相位相对延迟误差对测量精度的影响。搭建了一个PS-FFOCT系统,建立了系统测量的Jones矩阵模型,然后利用该模型分析了系统中1/4波片相位相对延迟误差对双折射参数测量精度的影响。最后,利用Matlab软件分析揭示了误差的具体影响特性。该研究结果对设计PS-FFOCT系统及精确测量生物组织双折射特性有很大的帮助。
1/4波片 双折射特性 相位相对延迟误差 偏振光学相干层析术 
激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1617003
作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
全场光学相干层析术(FF-OCT)探测生物组织亚细胞水平折射率扰动的本征信号,为无标记成像提供了丰富的显微结构信息。动态全场光学相干层析技术(D-FFOCT)结合全场OCT低相干层析成像与动态散射光测量原理,可为细胞或组织提供亚细胞动态对比度。介绍了近年来D-FFOCT技术的发展,讨论了基于D-FFOCT的多模态成像技术,分析了成像系统的空间分辨率、信噪比和成像深度。针对目前D-FFOCT干涉信号易受扰动而产生图像伪影缺陷的问题,分析比较了运用高速相机、瞬时移相法、基于希尔伯特变换的算法和基于奇异值分解的图像滤波算法等消除伪影的方法,概述了D-FFOCT在基础生物学、精准医疗领域和药物研究方面的研究,并展望该技术在这些领域的发展前景和未来研究方向。
生物光学 无标记成像 全场光学相干断层扫描技术 动态散射光测量 图像伪影 精准医疗 
中国激光
2022, 49(5): 0507202
作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
提出了一种利用半导体光放大器来产生激光信号的系统,此系统主要利用了一台可以产生两束不同频率且频率可调的太赫兹激光器。此激光器产生的差频光信号通过一个光电二极管从光信号转换成稳定的电信号。电信号作为低噪声的射频源进入电光调制器可以产生低抖动且高重复率的超短脉冲信号。然后,对此系统各部分结构进行理论建模与仿真实验。最后,根据高斯脉冲理论得出了稳态情况下脉冲函数各参数的值,模拟出了不同调制频率下的单脉冲和连续脉冲。通过改变各参数的值来分析脉冲的变化。仿真结果表明,在10~30 GHz的情况下,可以得到高重复率的连续超短光脉冲。
激光光学 主动锁模 半导体光放大器 太赫兹 
激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0714002
Author Affiliations
Abstract
1 Advanced Photonics Center, School of Electronic Science & Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
2 Department of Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
3 Department of Electrical, Computer, and Biomedical Engineering, Ryerson University, Toronto, Ontario M5B 2K3, Canada
4 Division of Neurosurgery, Sunnybrook Health Sciences Centre, Toronto, Ontario M4N 3M5, Canada
5 Division of Neurosurgery, Faculty of Medicine, University of Toronto, Toronto, Ontario M5T 1P5, Canada
In this Letter, we present B-scan-sectioned dynamic micro-optical coherence tomography (BD-MOCT) for high-quality sub-cellular dynamic contrast imaging. Dynamic micro-optical coherence tomography (D-MOCT) is a functional optical coherence tomography (OCT) technique performed on high-resolution (micron level) OCT systems; hundreds of consecutive B-scans need to be acquired for dynamic signal extraction, which requires relatively long data acquisition time. Bulk motions occurring during data acquisition (even at the micron level) may degrade the quality of the obtained dynamic contrast images. In BD-MOCT, each full B-scan is divided into several sub-B-scans, and each sub-B-scan repeats multiple times before the sample beam moves to the next sub-B-scan. After all of the sub-B-scans for a full B-scan are completely acquired, we stitch all of the sub-B-scans into the same number of full B-scans. In this way, the time interval between two consecutive stitched B-scans could be reduced multiple times for bulk-motion suppression. The performed scanning protocol modulates the scanning sequences of fast scanning and repeat scanning for improving the dynamic contrast image quality, while the total data acquisition time remains almost the same.
optical coherence tomography high-resolution imaging dynamic imaging bulk-motion suppression 
Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021102
作者单位
摘要
南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210094
报道了一种基于偏振敏感光学相干层析术的人体组织退偏特性在体测量方法。以人体手指指甲为样品,采用基于斯托克斯矢量的测量方法和基于宏观穆勒矩阵的测量方法,获得了指甲的不同退偏参数图像,并通过比较图像来衡量这两种方法的优劣。基于穆勒矩阵的方法获得的图像中,能明显区分出甲床结构,对比度高,但能显示出的结构较少。基于斯托克斯矢量的方法获得的图像中,不同偏振光在样品同一位置处获得的退偏均匀度值不同。选取45°偏振光计算其后向反射光的圆偏振度可以获得样品结构信息,包括指甲的甲板、甲床和甲基质下的真皮层。基于斯托克斯矢量法入射45°偏振光测量圆偏振度的方法计算量小,且提取出的结构信息最多,成像效果最好。
生物医学成像 偏振敏感光学相干层析术 斯托克斯矢量 穆勒矩阵 退偏 Biomedical imaging Polarization-sensitive optical coherence tomography Stokes vector Mueller matrix Depolarization 
光子学报
2021, 50(12): 1217002
作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 南京 210094
2 江苏省肿瘤医院病理科, 南京 210009
利用实验室搭建的全场光学相干层析(FFOCT)系统对人体正常与癌变肝组织分别进行成像, 获得了高分辨率的层析图像。针对人眼识别FFOCT图像时难以区分正常与早期癌变肝组织的问题, 提取两者FFOCT图像的灰度特征并进行统计学分析, 以实现在参数特征上区分两者的目的。结果表明, 在正常与癌变肝组织初步提取的均值、方差和峰度等五个特征参数中, 有四个显示出了明显的数值差异, 可用于鉴别肝组织是否癌变。该研究结果为进一步研究如何利用FFOCT图像中所提取的特征参数作为判断实际临床诊断中生物组织癌变与否的诊断标准打下了基础。
全场光学相干层析术 人体肝组织癌变 定量分析 特征提取 full field optical coherence tomography human liver tissue cancer quantitative analysis feature extraction 
激光生物学报
2021, 30(1): 36
作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
用搭建的微米谱域光学相干层析(SDOCT)系统对玻璃亚表面缺陷进行了深度分辨率、非接触、非破坏性测量,并用建立的单次散射模型对得到的断层图像进行计算,得到玻璃亚表面缺陷的散射系数。实验结果表明,利用散射系数可以有效区分玻璃亚表面不同深度的损伤结构。玻璃亚表面散射系数的深度分辨率测量有利于对玻璃亚表面缺陷光学特性的分析,对于精密光学元件的加工和检测具有重要意义。
成像系统 散射系数 玻璃亚表面缺陷 单次散射模型 损伤结构 
光学学报
2021, 41(7): 0729001

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