高速20 kHz扫频光学相干层析成像技术

"20 kHz扫频光学相干层析系统" 本文介绍了扫频光学相干层析技术（SS-OCT）系统的研究成果，该系统基于快速扫频激光光源，显著提升了轴向扫描频率，从传统的500 Hz提升至20 kHz。这种技术改进使得成像速度大大加快，对生物组织的实时观察和诊断具有重要意义。 光学相干层析技术（OCT）是一种非侵入性的高分辨率成像技术，它利用光的干涉原理来获取物体内部结构的二维或三维图像。SS-OCT系统通过使用扫频光源，可以实现高速的A-scan（轴向扫描），提高成像效率。扫频光源的独特之处在于其光谱可进行连续变化，这使得OCT系统能够进行高速数据采集，而不牺牲分辨率。 在SS-OCT系统的设计中，为了克服扫频光源光谱非高斯分布的问题，研究人员采用了基于窗口函数的光谱整形技术，以改善干涉信号的质量。此外，对于干涉光谱中的直流项和自相关项，系统不仅使用了平衡探测共模抑制技术，还采用了软件处理方法，即减除平均值，以进一步增强信噪比和提高图像质量。 该系统达到了出色的成像性能，其纵向分辨率达到了14微米，横向分辨率12微米，这意味着它可以清晰地分辨出非常微小的结构。在空气中的最大成像深度为3.9毫米，这一深度足以涵盖许多生物组织的观察需求。通过这个自主研发的SS-OCT系统，研究人员成功地对手指组织进行了快速的OCT成像，展示了该技术在生物医学领域的应用潜力。 文章强调了波数空间的线性校正，这是SS-OCT系统的一个关键特性。通过预先校准，可以确保在宽广的扫频范围内保持波数的线性关系，从而提高图像重建的准确性。这种技术对于在生物组织中的深度定位和分析至关重要。 20 kHz扫频光学相干层析系统是一项技术创新，它提高了OCT的扫描速度和图像质量，有助于生物医学研究和临床诊断的发展。通过精细的光谱整形、噪声抑制策略以及波数校正，该系统在提高成像速度的同时，也保证了高分辨率和深部穿透能力，为生物组织的无损检测提供了强大的工具。