低相干光干涉的物体测量和层析像检验

1 前言光CT的目的是用近红外光将生物体的结构和功能信息以层析像来检测和可视化,光CT的关键在于如何避免生物体中的强光散射并且取出特定位置的光吸收信息,因此,它区别于光学测量方法用超短脉冲的时间分辨率测量和用连续光的层析像检测,尤其是期待后者是利用光通信、测量和信息处理中使用的光器件来实现测量系统的小型化和稳定化,这样,连续光CT更加接近实用化。

光学相干层析系统的建立与研究

介绍了光学相干层析 ( OCT)成像技术的原理及应用 ,阐述了自行研究建立的OCT系统 ,给出了利用该系统得到的实际生物样品光学相干层析图像 ,对系统性能和结果作了分析 。

光学相干成像图像获取新技术研究

根据光学相干层析成像(OCT)的基本原理,通过在系统中添加一个作为参考的光纤迈克尔逊干涉仪,替代了全场OCT系统中通常采用的扫描参考光路、设计了一种可以有效地保障系统长期稳定的技术方案,并在实验室中获得了良好的试验效果。

光外差调制法提高全光纤低相干传感器的灵敏度

本文提出的光外差调制法用于提高空间解调低相干光纤传感器峰顶位置的分辨率，由此提高系统的测量灵敏度．未采用光外差调制法前的杨氏空间解调低相干光纤位移传感器的测量灵敏度为0．12μm；而采用后可达0．033μm．

光学相干层析成像技术的应用

介绍了光学相干层析成像技术在不同领域的应用，预言了未来的发展趋势。

光纤型白光干涉仪光程差的超分辨率识别

提出了一种白光干涉仪干涉信号超分辨率识别的方法。白光干涉信号之间的光程差小于相干长度(通常为50μm)时会发生叠加,叠加导致信号形状发生畸变无法区分。首先从理论研究推导出重叠引起的干涉信号面积变化大小与光程差之间的关系,然后利用重叠导致的面积变化推导出信号真实的光程差从而到达超分辨率识别的目的。实验设计制造并识别了光程差为15μm左右的干涉信号,证明了该方法具有提升3倍分辨率的可行性。将有利于提高光程差绝对测量的分辨率。

白光迈克尔逊干涉仪的产生、发展及应用

迈克尔逊(Michelson)干涉仪是一种传统的分振幅法干涉仪，有比较广泛的用途．1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)利用它作了著名的“以太漂移”实验，是狭义相对论的实验基础之一．之后，人们利用它将标准米的长度通过波长表示出来；利用它可以很方便地测定气体、液体的折射率，测量薄膜厚度、波长、速度等物理量；可以利用它的干涉效应来研究相位差，讨论时间相干性等等．

基于法布里-珀罗低相干干涉的绝对距离测量系统

提出了一种基于光纤法布里-珀罗低相干干涉的绝对距离测量系统,不仅能对绝对距离进行测量,而且还能对温度、压力、应力等量进行绝对测量。系统利用闪耀光栅将来自法布里-珀罗干涉仪的低相干干涉信号进行散射,使不同波长的干涉信号由线阵CCD不同的像元探测。利用CCD探测到的干涉信号相邻波谷的波数差得到法布里-珀罗干涉仪的腔长,从而实现绝对距离测量。与其它低相干干涉测量系统相比,此系统无需扫描干涉仪的光程,一次成像即实现测量。测量系统简单,测量速度快,对静态物理量和动态物理量都能进行测量。系统的光纤结构使得它还能进行远程测量。实验结果表明系统对绝对距离测量的分辨率可达3.317 nm,10次重复测量的标准差为10.7 nm。

应用低相干动态光散射检测乳制品品质

提出了一种检测乳制品品质的新方法。利用低相干光源和迈克耳孙干涉仪,结合传统的激光动态光散射技术组成低相干动态光散射装置,通过检测后向散射光场强度的自相关函数的变化来判断乳制品是否变质。以保存在冰箱和室温下的牛奶为样品,检测了从样品中后向散射的单次散射光场强度的自相关函数,并采用CONTIN算法对实验数据进行分析。结果表明,保存在室温下的牛奶在前5天检测到的散射光场强度的自相关函数与保存在冰箱中的牛奶无明显变化,但后2天发生了剧烈变化,意味牛奶已变质,而粒径分布变得更宽,证实了该方法能对乳制品进行品质鉴定。

光纤变形传感技术及其应用分析

基于低相干干涉原理的SOFO光纤变形传感技术的基本原理,分析这种传感技术在桥梁、大坝、隧道监测中的应用情况,最后指出,使用这类传感技术应注意的主要问题及其发展前景。

一种新型的OCT成像方案设计及其应用

光学相干层析成像(OCT)技术是一种对物体进行层析成像的新技术,它能对高散射介质如生物组织实施非侵入式快速成像。传统的OCT系统通常采用点扫描方式获取二维图像,其速度较慢,限制了系统的实时探测。本文设计了一种速的的OCT成像技术方案,以线扫描方式代替点扫描,使系统一次成像横向扫描范围可以达到1mm,纵向分辨率达到8um有效提高了系统的成像速度和分辨率。

Liquid-level Measurement with Fiber-optic Low Coherence Interferometer: Micrometer-resolution Approach

According to the fact that the surface of liquid with low viscosity coefficient is a good reflection plane for a broadband light beam, liquid-level measurement in micrometer resolution is designed based on a fiber-optic low coherence interferometer in Michelson configuration. The wave front of the reflected light beam is well enough to form an interferogram with a beam reflected from an optic mirror mounted on a stepping scanning-motor. The central peak of the interferogram is read as a measure of the liquid level. Experimental results show that this noncontact method can reach a resolution of ±1.25 μm in the measurement range of 86 mm.

非接触二次色散法测量人体血糖的初步研究

提出了一种测量血糖浓度的新方法———二次色散法 ,此方法采用低相干干涉仪来测量时间相干干涉信号 ,通过傅里叶变换和多项式拟合获得二次色散。初步测量了三种不同浓度的糖溶液在 0 .5 5 μm到 0 .8μm之间的二次色散 ,实验结果发现随着血糖浓度的增加 ,二次色散也随之增加。研究证明该方法是一种潜在的无接触、无伤害在线探测人体血糖浓度的方法。为设计一种非接触、无伤害在线探测人体血糖浓度的光学医疗仪器奠定基础。最后讨论了采用本方法尚需改进的问题和进一步的工作。