光学相干层析成像轴向超分辨研究.pdfVIP

第 37 卷第 3 期 光 　子 　学 　报 Vol . 37 No . 3 2008 年 3 月 　　　　　　　　　　　　 March 2008 A C TA P HO TON ICA SIN ICA 光学相干层析成像轴向超分辨研究 孟婕 ,丁志华 ,周琳 (浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室 ,杭州 3 10027) ( ) 摘 　要 :为了提高光学相干层析成像 OC T 的轴向分辨率 ,采用 OC T 与光学超分辨术相结合的方 法 ,设计了三区相位型和振幅型两种光瞳滤波器 ,并将制作的光瞳滤波器应用于系统的样品臂中 , 分别测量不同条件下对应的轴向响应曲线 ,结果与理论分析基本吻合 ,实现了轴向分辨率 10 % 以 上的提高 ,从而验证了利用合适光瞳滤波器实现 OC T 轴向超分辨的可行性 关键词 :光学相干层析成像 ;轴向超分辨 ;光瞳滤波器 中图分类号 : TN 247 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 :100442 13 (2008) 0305334 0 　引言 布 ,可将系统轴 向强度点扩散函数的主瓣宽度压 [9 ] 缩 到相干门之 内,此时 OC T 的轴 向分辨率将 由 ( 光学相干层析成像技术 Op tical Coherence 其样品臂物镜的轴向响应宽度来决定 OC T 与光 To mo grap hy ,OC T) [ 1] 基于低相干干涉仪和共焦扫 学超分辨术的结合有不少独特的优点 :OC T 采用外 描显微术的有机结合 ,实现组织内部结构的层析成 差干涉探测 、后续处理与重构技术进行成像 ,能够在 像 ,是一种极具潜力的新型光学成像手段 相对于 很大程度上缓解超分辨引起的光强衰减问题 ; 由于 传统医学成像方式 ,具有高分辨率 、高灵敏度 、无损 光纤 OC T 固有的共焦模式[ 10 ] ,其点扩散函数相乘 伤 、非侵入性 、实时成像等许多优点 ,在科学研究和 的性质可以对超分辨增强的旁瓣加以抑制 ;最为关 临床医学上具有广泛的应用前景 键的是 ,OC T 内在的相干门能极大地抑制旁瓣对于 分辨率是衡量 OC T 性能和技术发展的重要指 成像的影响 ,只要保证旁瓣处于相干门之外 ,这部分 标 ,其轴向分辨率由光源带宽和探测光束的聚焦条 光就不参与相干成像 ,不对最终的像质产生任何负 件共同决定 在探测光束弱聚焦条件下 ,OC T 轴向 面影响 在通常的共焦成像系统中 , 即使利用了点 强度点扩散函数的主瓣宽度将远大于相干门宽度 , 扩散函数相乘的特性 ,旁瓣的影响还是存在 所以 由于只有当两路光的光程差与光源的相干长度相匹 OC T 的相干门是它相对于其他光学成像系统而言 , 配时才会产生干涉 ,所以此时的轴向分辨率主要由 运用超分辨术提高轴向超分辨的最大优势 相干门决定 由于相干 门宽度与光源的带宽成反 比,与中心波长的平方成反