光学相干层析系统色散的在线测量及补偿_孟卓(4)

第2期 孟 卓等:光学相干层析系统色散的在线测量及补偿

臂的色散。根据测量得到的色散差值和NZDSF 的色散值计算可得,应在参考臂中使用1.084m 的NZDSF 替换SMF 以匹配两臂的色散。图3(b)为进行色散补偿后的系统2所获得的干涉信号包络,如图所示其F WH M 为20.96m,与理论值非常接近,相对误差为1.55%。

图6为色散补偿前后离体牙齿的OCT 对比图像。未进行

色散补偿时,牙齿表面釉质(enamel)和本质(dentin)与空气的分界面模糊,牙齿内部结构不能分辨出来。而进行色散补偿后,牙齿表面釉质和本质与空气的分界面清晰,牙齿内部釉牙本质界(DEJ)清晰可见,证明系统的纵向分辨率得到了明显的

提高。

图4 (a )光谱干涉信号和光源光谱;(b)归一化的光谱干涉信号和其曲线拟合结果

F ig .4 (a )Spectral interference pattern and light source spectrum;(b )N orm alized spectra l interference pa ttern and its fit

图5 系统2归一化的光谱干涉信号和其曲线拟合结果

Fig.5 No rm alized spectral interference pattern and its fit of system 2w ith 70cm N

ZDSF

图6 色散补偿前(a )与补偿后;(b)离体牙齿OC T 图像对比

Fig.6 OC T im ages o f ex tracted huma n tooth befo re (a )and after (b)dispersion com pensatio n

5 结 论

分析了迈克尔逊干涉仪两臂色散不匹配对全光纤OCT 系

统的影响,它将导致干涉信号包络的展宽和纵向分辨率的降低。提出了一种基于频域干涉及非线性曲线拟合的方法对干涉仪两臂色散差进行在线测量,可以对全光纤OCT 系统中干涉仪两臂色散差进行在线、简易和准确测量,为色散补偿提供了指导。基于此方法获得的测量结果进行的色散补偿能够使OCT 系统的纵向分辨率符合理论值,并使离体牙齿OCT 图像的质量得到了明显改善。此方法为提高OCT 系统的纵向分辨率提供了保障,从而对OCT 技术的临床应用起到重要的推动作用。

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