文 献 综 述
摘要：全场光学相干层析术是国际上近几年提出来的一种新的高分辨率光学断层成像技术，在临床医学诊断等领域具有广泛的应用前景。本课题研究全场光学相干层析术的成像信号高速探测技术，研究结果对该系统的临床应用将有重要帮助。
关键字：全场光学相干层析术；生物医学成像；成像系统；移相干涉术；
一、研究背景
生命科学是当今世界科技发展的热点之一，对生物光子学的研究直接关系着人类的健康。生物组织光学成像技术是治疗疾病最可靠的手段之一，其应用光学方法对生物组织进行成像，成为生物光子学的主要发展趋势[1]。其主要成像方式有：扩散光学层析成像(Diffuse Optical tomography，DOT)、光学投影层析成像(Optical Projection Tomography，OPT)、激光共焦扫描显微镜(Laser Confocal Scanning Microscopy，LCSM)、光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)等[2]。
在众多生物组织光学成像技术中，OCT是一种新兴的、发展迅速的成像技术，1991年由美国麻省理工学院(MIT)的David Huang等人首次在《Science》上提出[3]，并于当时成功地获取了人类视网膜的显微结构和动脉粥样硬化嚼菌斑成像[1]。其基于光学相干特性，通过生物组织的后向散射光与参考光发生低相干干涉，获得生物样品的层析图像，结合扫描成像，可以得到生物组织的三维结构[1]，因其具有微米量级的分辨率、高灵敏度和无损探测的特点，OCT技术一经出现就迅速成为生物组织成像的研究热点，被认为是一种极具前途的高分辨无损实时成像工具[2]。根据是否进行轴向扫描，OCT被划分为时域OCT(Time-domain OCT，TD-OCT)和傅里叶域OCT(Fourier-domain OCT，FD-OCT)两大类。参考镜进行轴向扫描来与样品不同深处的反射光进行匹配，这种成像模式就是TD-OCT；而不需进行轴向扫描则为FD-OCT。每一类里又包含着很多的成像模式，如光谱OCT，多普勒OCT等[2]。
图1.1 传统OCT系统的原理图[3]
在20多年的发展中，科学家们研究出了多种OCT成像模式，实现功能成像。多普勒OCT，可以测得血液流速信息；偏振OCT对具有双折射效应的组织成分的鉴别效果比较好；光谱OCT可以根据组织的光谱特性判断组织的状态；另外还有差分吸收型OCT、与双光子焚光或超声结合的OCT技术，OCT还可以同内窥镜结合实现对生物体内部器官的层析成像。综上所述，OCT成像技术为人类观察组织微观结构、了解生理功能提供了有效手段，对于生物医学研究具有非凡意义[1]。
尽管近年来，OCT已经发展了一系列成熟的技术可应用于生物组织成像，但是OCT有自己的缺陷，例如OCT的横向分辨率低，不足以分辨亚细胞结构，且逐点扫描的扫描方式也带来了成像速度慢的缺点，同时成本太高(OCT一般选用激光作为光源，一台大约100万人民币)等缺陷导致OCT技术无法大批量的普及[4,5]。
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