1 中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部, 江苏 苏州 215000
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所光与健康研究中心, 江苏 苏州 215163
太阳模拟器是光伏和材料降解研究中的关键设备,能够为光浸泡与耐久度测试提供稳定可控的特征辐照度光谱。基于大功率、单晶窄带小发光面的LED光源采用超半球齐明透镜进行全孔径集光,设计曲面分布式光学结构,从而高效实现目标靶面上的光谱匹配及1个太阳常数(辐照度为100 mW/cm 2)的辐照度。实验结果表明,本文所设计的太阳模拟器在1000 h的时间内的辐照度波动低于1.15%,靶面中心60 mm×60 mm的正方形区域内辐照度不均匀性为1.98%,80 mm×80 mm区域内辐照度不均匀性为4.99%,光斑的光谱匹配度达到A级。该系统结构紧凑,可扩展性强,可用于长期稳态测量。
光学设计 太阳模拟器 发光二极管 光能传递效率 稳态测量 光学学报
2022, 42(10): 1022001
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院，天津300072
2 天津市生物医学检测技术和仪器重点实验室，天津300072
为增强乳腺扩散光学层析(Diffuse Optical Tomography, DOT)方法的实用性，提出了一套稳态扩散荧光光学联合断层成像系统与算法.系统采用基于光开关切换的串并混合门控光子计数检测模式，可有效实现测量时间、灵敏度和系统性价比之间的平衡；算法以图形处理器加速的蒙特卡洛光子输运模型为基础，采用了荧光DOT“导航”的血氧DOT图像重建策略，通过利用高对比度荧光DOT的先验位置信息，可有效改善血氧DOT图像重建的不适定性.仿体实验结果表明，与单独DOT方法相比，此联合方法可明显提高图像重建的定位准确度和定量性.
生物医学工程 扩散光学层析 稳态测量 乳腺癌诊断 蒙特卡洛模拟 biomedical engineering diffuse optical tomography steady-state measurement breast tumor diagnosis Monte-Carlo simulation
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室, 天津 300072
基于体元的扩散光学层析成像(DOT)重建算法和组织体光学特性分区均匀性自然假设，发展了稳态测量模式下基于区域标识的“粗粒度”扩散光学层析成像重建算法。在60 dB、40 dB和20 dB噪声水平下利用含有区域标记的光学数字鼠模型对该算法进行了模拟验证，实现了对数字鼠各组织区域吸收系数和约化散射系数的重建。利用简化的仿体模型进行实验验证，基本实现对仿体多个区域的光学参数重建。结果表明，提出的重建算法能够大幅度改善基于体元的扩散光学层析成像重建算法反演问题的不适定性，大幅度提高其成像分辨率和量化精度，并基本能从噪声数据中恢复相应区域的光学参数。
成像系统 扩散光学层析成像 区域图像重建 光学参数分区均匀 稳态测量模式
