对不同波段LED激发下,聚合物SU-8/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光波导进行了光吸收性能的研究。在中心波长为310,365,405,525 nm LED以及808 nm激光器的泵浦下,研究了聚合物SU-8/PMMA光波导对1064,980,635 nm信号光的吸收性能。实验结果表明:聚合物SU-8波导在蓝紫光LED泵浦作用下光衰减较强,光衰减会随着泵浦光波长的红移和波导尺寸的减小而变弱;在截面尺寸为5 μm×5 μm,长度为2 cm的聚合物SU-8波导中,当采用1064 nm激光器作信号源,功率为50 mW的310,365,405 nm LED激发下,光强衰减分别达91.7%、48.3%、26.7%;在525 nm LED和808 nm激光器激发下,光强能够保持基本稳定;PMMA波导在LED激发下光强无衰减现象。因此,在蓝紫光LED激发下的聚合物SU-8光波导放大器的研究中,应使用单模小尺寸波导、小功率LED泵浦来有效避免光强的衰减;在PMMA光波导放大器中更易实现光信号的放大。

Cerebral edema is a severe complication of acute ischemic stroke with high mortality but limited treatment. Although parameters such as brain water content and intracranial pressure may represent the global assessment of edema, optical properties can appear heterogeneously throughout the cerebral tissue relative to the site of injury. In this study, we have monitored the edema formation and progression in both permanent and transient middle cerebral artery occlusion models in rats. Edema was reflected by the decrease of optical attenuation coefficient (OAC) value in OCT system. By utilizing swept-source optical coherence tomography (SS-OCT), we found that in photochemically induced permanent focal stroke model, both the edema size and edema index, steadily developed until the end of monitor (7 h). Comparatively, when transient ischemia was introduced with endothelin-1 (ET-1), the edema was detected as early as 15 min, and began to recover after 30 min until monitor was finished (3 h). Despite the majority of the edema being recovered to some extent, the condition of a small region within the edema kept deteriorating, presumably due to the reperfusion damage which might result in serious clinical outcomes. Our study has compared the edema characteristics from two different acute ischemic stroke situations. This work not only confirms the capability of OCT to temporal and spatial monitor of edema but is also able to locate focal conditions at some areas that might highly determine the prognosis and treatment decisions.

针对共口径偏振复用空间激光通信光学天线采用双色分光片分光而浪费高效率波段的问题, 利用偏振分光棱镜、法拉第旋光器等器件设计了一种分光束结构。根据现有空间激光通信器件参数, 分析了空间激光通信系统对分光束结构的隔离度的需求, 计算了该结构的隔离度与光学损耗, 并分析了其适用范围。计算结果表明该结构可以应用于共口径偏振复用空间激光通信光学系统。

基于光学相干层析成像(OCT)的功能成像技术得以不断发展。光学相干血流造影(OCTA)技术将血红细胞与周围组织的相对运动作为内源性的血流标记特征,通过分析OCT中空间散射信号的动态光学散射特性,提取血流运动信息。OCTA技术通过在三维空间区分动态血流区域及其周围静态组织,实现了在体、无标记、三维高分辨率的血流运动造影。光学衰减系数(OAC)算法通过分析OCT中空间散射信号随深度的衰减特性,评估组织损伤程度,准确揭示组织活性。OCTA技术和OAC算法使得对脑中风过程的在体、无标记、三维高分辨率的长期监测成为可能,包括缺血及血流再灌注过程、组织损伤及其恢复程度的实时评估。针对OCTA技术和OAC算法的发展进行了系统性回顾,并介绍了相关脑中风研究的进展,上述OCT技术在生物医学领域具有重要的应用价值。

光学相干层析(OCT)技术是一种无损、高分辨率、快速的断层成像检验技术。电工胶带是法庭科学领域的一种重要物证。利用自主搭建的频域OCT系统对10种不同品牌的红色电工胶带进行OCT成像检验。从电工胶带的二维OCT图像中提取光程、散射强度比、信号峰个数、衰减系数等特征参数,比较各参数在不同样品之间的统计学显著性差异。对电工胶带样品进行三维OCT图像重建,获得样品的横截面图像。实验发现,上述特征可以有效区分不同品牌的电工胶带。OCT技术可以实现对物证样品的原位、无损、实时检验,且操作便捷、分辨率高,将为法庭科学电工胶带物证检验提供一种新的方法。

将光学相干层析(OCT)成像技术应用于牙釉质矿物质密度(MD)的定量测量。该测量是基于骨组织的OCT光衰减系数(OAC)与MD的线性关系来实现的。用OCT扫描密度范围为1.28~1.9 g/cm3的羟基磷灰石（牙釉质主要成分），从OCT图拟合出它们各自的OAC, 并绘制OAC与MD直线作为校准直线；用OCT扫描牙釉质并从图中拟合出牙釉质的OAC；从校准直线中获取对应的MD。测量结果显示：正常牙釉质的MD范围为2.5~3.1 g/cm3，此值与相关文献结果相符；而龋齿牙釉质的MD都比较小，约为2.0 g/cm3。实验表明OCT是一种高灵敏度的无损成像技术，在早期龋牙的定量研究和临床诊断方面具有潜在的应用前景。

为明确纳米金粒子对肿瘤组织近红外光学成像的影响，研究观察了肿瘤组织于纳米金粒子贮积后对其近红外光谱范围的光学特性的变化特点。实验中，应用 MCG-803人胃腺癌细胞系(来源于CTCC)，采用原位接种法建立BALB/C裸小鼠胃癌模型，给予动物静脉注射纳米金粒子悬液，以组织切片形式检测肿瘤组织近红外光衰减系数的特征性变化。结果显示，纳米金粒子在肿瘤组织内贮积后，肿瘤组织在800~1500 nm的近红外光谱谱线特征未改变，基本轮廓相似，但其近红外光光谱透射率明显降低4.4%~7.0%，经900,1000,1100,1200,1300和1400 nm位点的数据统计，结果具有显著性差异。实验结果说明，纳米金粒子在胃癌裸鼠肿瘤组织中贮积后，可以使肿瘤组织近红光的衰减加强，为肿瘤组织的近红外光学成像检测提供参考。