OCT技术介绍
了解什么是OCT技术
OCT（Optical Coherence Tomography），即光学相干断层扫描，是一种利用低相干光干涉原理进行材料，组织等微观结构成像的新型光学成像技术。
OCT技术的主要特点：
OCT主要分为：
时域 OCT（TD-OCT），频域 OCT（FD-OCT）， 其中频域OCT（FD-OCT）可再分为谱域 OCT（SD-OCT）和扫频 OCT（SS-OCT）。
时域OCT（TD-OCT）、谱域OCT（SD-OCT）和扫频OCT（SS-OCT）。这三种技术都是光学相干断层扫描（OCT）的不同实现方式，它们的核心原理都是基于低相干光干涉，但获取深度信息的方式有所不同。
时域OCT（TD-OCT）
基本原理：通过移动参考臂中的反射镜来改变参考光的光程，从而扫描样品不同深度的信息。它直接测量干涉信号的时间延迟，通过时间延迟来确定深度信息。
工作过程：
- 低相干光源发出的光经过分光镜分成两束：一束照射到样品上，另一束照射到参考臂的反射镜上。
- 两束光分别反射回来后再次在分光镜处汇合，发生干涉。
- 通过精确控制参考臂反射镜的移动，改变参考光的光程。
- 当参考光的光程与来自样品特定深度的反射光的光程相等时，在该深度会产生最强的干涉信号。
- 通过连续移动参考臂反射镜，可以扫描样品不同深度的信息，并重建出样品的断层图像。
特点：
- 成像速度相对较慢，因为需要机械移动部件。
- 系统较为复杂，容易受到机械振动等因素的影响。
- 深度分辨率取决于光源的相干长度。
应用：
早期的OCT系统多采用时域OCT技术，现在逐渐被频域OCT取代，但在一些特定领域仍有应用。
谱域OCT（SD-OCT）：
基本原理： 谱域OCT使用宽带光源照射样品，并使用光谱仪同时检测所有波长的干涉信号。通过傅里叶变换将频谱信息转换为深度信息。不需要移动参考臂。
工作过程：
- 宽带低相干光源发出的光经过分光镜分成两束。
- 两束光分别反射回来后再次在分光镜处汇合，发生干涉。
- 干涉光进入光谱仪，光谱仪将不同波长的光分离并由探测器（如CCD线阵）同时检测。
- 通过傅里叶变换将光谱信息转换为深度信息，从而重建出样品的断层图像。
特点：
- 成像速度比时域OCT快很多，因为不需要机械移动部件。
- 系统相对简单，稳定性更高。
- 灵敏度高。
应用：
目前应用最为广泛的OCT技术之一，广泛应用于眼科、心血管、皮肤科等医学领域以及工业检测领域。
扫频源OCT（SS-OCT）：
基本原理： 扫频源OCT使用可调谐的窄带激光器（扫频源）作为光源，快速扫描不同的波长。通过检测每个波长下的干涉信号来获取深度信息。
工作过程：
- 扫频光源发出波长随时间快速变化的窄带激光。
- 光束经过分光镜分成两束。
- 两束光分别反射回来后再次在分光镜处汇合，发生干涉。
- 光电探测器检测每个波长下的干涉信号强度。
- 通过分析不同波长下的干涉信号，可以获取深度信息，并重建出样品的断层图像。
特点：
- 成像速度非常快，是三种OCT技术中最快的。
- 信噪比高，灵敏度高。
- 穿透深度相对较大。
应用：
适用于需要高速成像和高穿透深度的应用，例如眼科的脉络膜成像、血管成像等。
总结比较：
| 特征 | 时域OCT (TD-OCT) | 谱域OCT (SD-OCT) | 扫频源OCT (SS-OCT) |
|---|
| 测量方式 | 时间延迟 | 频谱分析 | 频谱分析 |
| 光源 | 宽带光源 | 宽带光源 | 可调谐窄带激光器 |
| 检测方式 | 光电探测器 | 光谱仪 | 光电探测器 |
| 成像速度 | 较慢 | 快 | 非常快 |
| 系统复杂度 | 较高 | 较低 | 较高 |
| 灵敏度 | 较低 | 较高 | 较高 |
| 穿透深度 | 较浅 | 中等 | 较深 |
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