快速扫描延迟线系统设计与实验研究

摘要

光学相干层析术（Optical Coherence Tomography，OCT）利用宽带光源的低相干性来实现高分辨率、非侵入的光学层析成像。在OCT系统中最具挑战性的技术难题之一是如何在参考臂中实现快速扫描以实现实时成像。本文从理论和实验两个方面对光学延迟线系统进行了研究。首先论述了各种光学延迟线扫描方法的基本原理，并对其性能参数及优缺点进行了比较；其次深入研究了基于衍射光栅和透镜的傅立叶变换性质快速扫描延迟线的原理、系统结构，以及各系统参数和重要组件；分析了扫描振镜的作用及所需的控制信号和输出信号，并给出了控制信号的提供方法和输出信号的连接方法。在此基础上，计算了实验系统的参数，搭建了一套快速扫描延迟线实验平台，并详细介绍了实验步骤，分析实验中的不足之处，讨论系统验证方法，为以后加入OCT系统中进行稳定、准确的快速扫描提供保证。

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1绪论

1.1光学相干层析术的起源和发展

1.1.1OCT技术的起源

1.1.2OCT技术的研究现状

1.1.3OCT技术的应用

1.2光学相干层析术的系统结构及其应用

1.2.1OCT的系统结构

1.2.2OCT的技术难题及各种解决方法

1.3本文的研究重点及研究意义

2快速扫描延迟线(RSOD)

2.1快速扫描延迟线的原理

2.1.1快速扫描延迟线的系统结构

2.1.2相延迟和群延迟

2.1.3干涉图载频和频宽

2.2光学延迟线的优缺点

2.3快速扫描延迟线各组件分析

2.3.1闪耀光栅

2.3.2扫描振镜

3振镜控制及信号采集

3.1 PSoC简介和软件介绍

3.1.1PSoC的组成

3.1.2 PSoC的相关软件

3.2振镜的控制要求

3.2.1振镜的系统组成

3.2.2振镜的输入信号

3.2.3各输入信号提供方法

3.4信号采集

3.4.1振镜的像素时钟

3.4.2振镜的输出信号和连接

4 RSOD系统设计、调试与实验

4.1实验器件简介

4.2 RSOD系统搭建

4.2.1系统搭建前参数计算

4.2.2系统搭建步骤

4.3 RSOD系统验证方法研究

4.3.1干涉图中时间延迟与样品臂移动距离的关系

4.3.2干涉图的中心频率与扫描振镜偏移量的关系

结 论

致 谢

参考文献