搭建完成了基于单偏振半导体光放大器扫频光源的光相干成像系统，此系统可以实现高速光相干层析成像与光相干显微成像。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器作为放大单元，该光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点，使得光源仅使用一个放大器即可获得合适的增益谱宽与输出功率，并可采用傅里叶域锁模技术大幅提高其扫频速率。采用傅里叶域锁模技术时，扫频光源输出功率达到32 mW左右，有效扫描频率为45 kHz，输出光谱的中心波长为1326 nm，光谱宽度为115 nm。利用系统进行高速光相干层析成像时，横向分辨率为9 μm，纵向分辨率为12.9 μm左右，灵敏度为105 dB。利用系统进行光相干显微成像时，可以清楚地看到洋葱内表皮细胞的结构。

实现了基于单偏振半导体光放大器高速扫频光源的光相干层析系统。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器, 采用傅里叶域锁模结构。偏振相关的半导体光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点, 使得光源仅使用一个放大器即可获得足够的增益谱宽与输出功率。扫频光源输出功率达到32mW左右, 有效扫描频率为45kHz, 输出光谱的中心波长为1326nm, 光谱宽度为115nm。利用系统进行光相干层析成像时, 横向分辨率为9μm, 纵向分辨率为12.9μm左右, 灵敏度为105dB。利用该系统实现了多种生物和非生物样品的光学相干层析成像。

研究了人体合谷穴以及周边的非穴位组织受不同功率的半导体激光(808 nm功率分别为15, 25, 35 mW)照射前后, 穴位和非穴位组织的温度和在不同深度处的背向散射光强度的时间相关性及其差异。 实验采用红外热成像和光相干层析成像技术获取人体穴位区和非穴位区的温度及其背向散射光强度。 结果表明, 在808 nm激光照射前, 穴位区和非穴位区的温度和背向散射光强是基本相同, 照射后, 穴位区的温度和背向散射光强明显地高于非穴位区的温度。 在照射后的0～40 min内, 穴位区和非穴位区的温度和背向散射光强都随着时间的增加而波动地缓慢下降。 实验结果表明, 合谷穴的穴位区与非穴位区对近红外激光照射前后的温度与时间的相关性和不同深度处的背向散射光强度的时间相关性有明显的差异, 且穴位区对半导体激光器的照射反应比非穴位区更敏感。

光相干层析技术(OCT)是近来发展起来的成像技术, 利用光相干层析技术可以得到清晰的视网膜以及黄斑区的层析图。主要论述了在开发视网膜光相干层析图像识别和临床诊断系统中采用的图像预处理方法。利用图像分割、图像增强等处理技术, 实现了图像的自动边缘检测与轮廓提取。通过对视网膜光相干层析图像进行预处理, 为进一步的图像识别与分析打下了良好的基础。对黄斑囊样水肿、黄斑裂孔以及正常的视网膜光相干层析图像进行了实验, 均取得了较好的效果。

建立了光在生物组织中传播的模型,利用Monte Carlo模拟技术快速计算和可移植性的优点,研究了OCT图像对比度与显微物镜数值孔径、焦距深度、时间门参数的关系,并给出它们的关系曲线.通过在所建立的模型基础上加入透镜透过率函数和光学传递函数,弥补了以往程序只能模拟光在生物组织中传播行为的缺点.该模型不仅可以分析生物组织图像与生物光学特性的关系,而且还可以指导OCT结构的完善和创新.模拟结果表明:在构建OCT时,参考臂与样品臂的这两个显微物镜的数值孔径越大,生物组织的采?疃仍角?处理信号的时间门宽度越小(但时间门宽度不能小于激光脉冲时间),混浊生物组织图像对比度越好.