Метод повышения поперечного разрешения в спектральной оптической когерентной томографии

• Автор: Моисеев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 99 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СПЕКТРАЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ КОГЕРЕНТНАЯ ТОМОГРАФИЯ. СВЯЗЬ ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕШЕНИЯ И ГЛУБИНЫ ФОКУСА. ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ (ПО ЛИТЕРАТУРЕ)
1.1. Оптическая когерентная томография
1.2. Спектральная ОКТ
1.3. Методы получения изображений ОКТ без использования
поперечного сканирования
1.4. Оптическая Когерентная Микроскопия
1.5. Использование «бездифракционных» пучков
1.6. Численные методы увеличения поперечного разрешения
Заключение
ГЛАВА 2. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ ОКТ
2.1 Аналогия между данными спектральной ОКТ и данными широкополосной цифровой безлинзовой голографии
2.2 Обработка данных ОКТ, полученных при двумерном сканировании как набор цифровых голограмм. Метод численного переноса фокальной области
2.3 Определение начального положения плоскости фокуса и оптической плотности априори неизвестной среды. Синтез изображения ОКТ с предельным дифракционным разрешением во всем исследуемом объеме.

2.4 Реконструкция изображения ОКТ с реализацией предельного дифракционного разрешения во всем исследуемом объеме за одну операцию с помощью неэквидистантного преобразования Фурье
2.5 Вычислительно эффективный алгоритм построения изображений ОКТ с улучшенным поперечным разрешением
Заключение
ГЛАВА 3. МЕТОД КОМПЕНСАЦИИ ФАЗОВОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ.
3.1. Проблема стабильности фазы в процессе записи данных в приложениях ОКТ
3.2. Определение разности фаз между соседними латеральными измерениями спектра интерференционного сигнала в спектральной ОКТ.
3.3. Определение и компенсация двумерного распределения фазовой нестабильности по полю его градиентов. Численная и экспериментальная апробация метода
Заключение
ГЛАВА 4. ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ИСТОЧНИК ДЛЯ ЗАДАЧ СПЕКТРАЛЬНОЙ ОКТ
4.1. Ограничение возможной частоты сканирования по частоте перестраиваемого лазера
4.2. Эффект инвертирования отражательной резонансной характеристики наклонного интерферометра Фабри-Перо.
Перестраиваемый частотный селектор на основе эффекта инвертирования.

4.3. Перестраиваемый по частоте лазер и его экспериментальная апробация
Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
главе 3 настоящей работы, где предлагается алгоритм компенсации возможных нестабильностей. Ещё одной важной особенностью поточечной записи интерференционной картины является влияние конфокального характера зондирования в установки ОКТ, что приводит к падению интегрального сигнала от каждого точечного рассеивателя при удалении от фокальной плоскости падает. Дополнительно данный сигнал, как отмечалось выше, оказывается распределенным в плоскости Х-У из-за влияния дифракции. Описанные в работе методы позволяют компенсировать влияние дифракции, однако не позволяют избавиться от падения интегрального сигнала при удалении от фокальной плоскости. Однако это свойство может быть применено для более эффективного использования динамического диапазона ОКТ за счет правильного выбора исходного положения фокальной плоскости в глубине исследуемого объекта. При этом ослабление сигнала с глубиной будет частично компенсироваться повышением плотности излучения при приближении к фокальной плоскости. Чтобы продемонстрировать данную возможность, была построена зависимость совместного вклада в коэффициент отражения от ослабления за счет рассеяния и поглощения в среде и ослабления за счет поглощения при удалении от фокальной плоскости. Вклад ослабления можно записать как ехр(-р,-г) где /г, - коэффициент ослабления среды (был взят равным 10 обратным миллиметрам), г - расстояние от поверхности среды. Зависимость интегральной интенсивности сигнала от точечного рассеивателя от глубины, согласно [71] равен:
Здесь 8В(х,у,г) - распределение поля сканирующего пучка. Соответствующие результаты уровня сигнала от рассеивающей среды для различных положений фокальной плоскости, нормированного на все остальные факторы (такие как коэффициент отражения назад и мощность падающего излучения) приведены в логарифмической шкале на рисунке 2.1.
(2.5)