宽带高相干频域锁模扫频光源

As a high-resolution harmless non-invasive imaging modality, optical coherence tomography(OCT) has good social benefits and big business value. The swept source is the key component of swept source OCT system.The resolution, imaging range and speed of the oct system are determined by the bandwidth, coherent length and scanning speed of the swept source. The fourier domain mode locking(FDML) technique is one of the ways to get a high-speed swept source.The shortage of the FDML swept source is the trade-off between wide bandwidth and high coherence. In this project,we propose a novel way to overcome the shortage. The method is combining scanning multi-bands with coherent phase together to get a swept source with wide bandwidth and high coherence. In this project, in principal it need break through the technique of multi-band combination,in experiment it need approve the swept source with wide bandwidth and high coherence and the relative swept source OCT system. The aim of the project is to obtain a novel swept source OCT system whose performance is the following: the axial resolution is less than 10 microns, the imaging range is more than 10 millimeters and the sampling speed is higer than 200KHz. The research will promote the clinic application of OCT technology in our country.

作为一种高分辨无损伤非侵入式的医学成像方法，光学相干层析(OCT) 技术具有良好的社会效益和巨大的商业价值。扫频光源是扫频源OCT系统的核心器件，扫频光源的带宽，相干长度和扫频速度分别决定了系统的分辨率、成像范围和速度。频域锁模（FDML）技术是目前实现高速扫频光源的主要方法。FDML扫频光源的主要缺点是大扫描带宽与高相干性之间存在矛盾。本项目提出了一种解决上述矛盾的方法：利用相位相关的多波带融合技术得到宽带高相干的扫频光源。本项目在理论上要研究多波带的融合技术，实验上要实现宽带高相干的高速扫频源及相应的OCT系统。通过本项目的研究，得到轴向分辨率在10微米以下,成像范围在10毫米以上，采样速度200KHz以上高速宽带高相干的FDML扫频源OCT系统。研究的成果将促进OCT技术在临床上的应用。

光学相干层析技术(OCT)是一种非侵入无接触的生物组织成像技术。扫频源OCT技术是目前的主流OCT技术之一,她具有成像速度快,图像质量好等优点.扫频光源是扫频源OCT系统中的核心器件,扫频光源的性能决定了扫频源OCT系统的性能,如光源的扫描范围决定了系统的分辨率,光源的重复频率决定了系统的成像速度,光源的相干性决定了系统的最大成像范围。本项目主要就是研究高速高分辨大成像范围的扫频源OCT技术.首先我们从光源着手研究高速大扫描范围高相干的扫频光源.频域锁模（FDML）技术是目前实现高速扫频光源的主要方法。在FDML扫频光源的研究中,本项目提出了一种全新的实现高分辨大成像范围FDML扫频光源的方法：利用相位相关的多波带融合技术得到轴向分辨率在10微米以下,成像范围在10毫米以上，高分辨大成像范围的FDML扫频光源。在1.0微米波段扫频光源的研究中,通过采用多增益模块使扫频光源的扫频范围达到130纳米,通过采样缓存结构使光源的重复频率达到100kHz.同时我们还研究了基于多面转镜的扫频光源的相位抖动问题, 针对该问题提出了一种基于马赫曾德干涉仪的相位、强度矫正方法，该方法可以在不截取信号的情况下对相位进行矫正，消除了干扰竖条纹，提高了流场检测效果以及图像的分辨率和信噪比。同时我们还研究了系统中的高速数据处理和图像的噪声去除问题.通过采用GPU进行数据处理，实现了系统的实时成像,满足采样速度200KHz以上高速扫频源OCT系统。本项目的研究成果将有力促进相关器件的国产化和OCT技术在临床上的应用。