50kHz扫频光源提升频谱编码成像信噪比与分辨率

本文主要探讨了一种提高频谱编码成像技术信噪比（SNR）的方法，该技术是利用衍射光栅将不同波长的光照射到样品的不同位置，从而实现反射式显微成像的新型技术。研究者针对在没有后置放大器的情况下探测微弱样品光的挑战，设计并搭建了一个基于50千赫兹（kHz）扫频光源的频谱编码显微系统。通过实验，他们对USAF-1951分辨率板进行成像，结果显示该系统的横向分辨率从原始的13.93微米（μm）提升到了5.52 μm，这显著提高了图像的清晰度。 在图像质量评估方面，采用平衡探测的方法显著提升了洋葱样品图像的信噪比，从初始的15.07分贝（dB）提高到22.6 dB。这一改进表明，平衡探测策略对于提升频谱编码成像技术的性能至关重要，能够有效地减少背景噪音，使微弱信号更加明显，从而获得更高质量的图像。 作者还通过在离体猪胃小凹样品上进行成像，证实了这种方法在生物消化道环境中的成像可行性。这一实验证明了频谱编码成像技术不仅适用于实验室环境，而且具有在生物医学领域实际应用的潜力，如可能用于检测早期病变或疾病标志物，为临床诊断提供新的非侵入性工具。 该研究的关键领域包括生物光学、成像系统、频谱编码、显微成像以及信噪比的优化。研究成果被发表在光学领域的权威期刊《光学学报》上，被赋予了中图分类号R318.51，并获得了文献标识码A，表明其学术价值得到了认可。此外，文章的DOI为10.3788/AOS201535.0317001，可供读者追踪和引用。 这项研究不仅提高了频谱编码成像技术的性能，而且为其在生物医学领域尤其是临床应用提供了重要的技术支撑，为未来的研究和开发打开了新的可能性。