OCT：從原理到關鍵參數

OCT：從的原理到要素產品參數

一、哪種是OCT？

光學相干斷層掃描（OCT）是一種三維成像技術，可以在散射介質中進行高分辨率成像，無需接觸樣品或使用任何耦合介質。OCT的橫向成像分辨率可達到幾微米，成像深度可達幾毫米。OCT能夠提供樣品表面輪廓和次表面結構（即表面以下的結構）及樣品均勻性的信息，從而實時提供準確的信息用于診斷、監測和現場過程反饋。因此，OCT已經在眼科、皮膚科、血管造影等生物成像領域得到了應用，并且在材料檢測和無損檢測中作為超聲波的強大替代技術。

 

二、OCT的的工作機理

OCT依賴于樣品不同區域的背向散射光來生成3D圖像。它使用不同的定位技術來獲取軸向（沿光束方向或進入樣品的z軸）和橫向（垂直于光束的平面或樣品的x-y軸）信息。軸向信息是通過估計從樣品中的結構或層反射的光的時間延遲來獲得的。這種技術類似于生成超聲波圖像的技術，但使用的是光而不是聲音。由于光速極快，直接測量反向散射光的時間延遲并不容易。因此，OCT系統使用低相干干涉技術間接測量時間延遲。

1.移動端借鑒臂確保OCT量測

在低相干干涉儀中，使用具有寬光譜帶寬的光源進行照明。光源發出的光被分束器分成兩條路徑，稱為參考臂和樣品臂。來自每條臂的光被反射并在檢測器處結合。只有當參考臂和樣品臂的光程幾乎相等時，檢測器上才會出現干涉效應。因此，干涉現象的出現可以被用來進行光程的相對測量。

光學相干斷層掃描就是將樣品臂中的鏡子替換為待成像的樣品。然后對參考臂進行掃描，并在檢測器上記錄得到的光強度。當鏡子幾乎與樣品中的某個反射結構等距時，會出現一定的干涉圖案，從而獲得樣品對應位置的結構信息。顯然在參考鏡移動的過程中，兩次干涉發生對應的參考鏡位置之間的距離對應于測量光路中樣品兩個反射結構之間的光學距離。當光束穿過樣品時，不同的位置的結構會通過上述低相干干涉記錄的反射量被記錄下來，從而得到測量樣品的散射信號和深度之間的函數關系。

 把 OCT 中便用的寬帶網絡燈光光柱集聚到一款 小一點（約幾2um），并在試樣奮發向上行x-y掃碼，同時便用涉及在測量提取的深度資料，這么能能打造試樣的完整的 3D 圖案。 

2.傅里葉域OCT

傅里葉域OCT（FD-OCT）能提供了了了種更高一些效的策略來構建下列低相干打攪。傅里葉域OCT（FD-OCT）并并非像上方說到策略這樣在參考資料選取鏡的其他具體位置上記錄表承載力，然而是將承載力記錄表為光的激發光譜儀（或次數=火箭速度/激發光譜儀）的變量。其他次數的光承載力變率反映出檢樣中其他射線層的具體位置上相關數據。不錯發現，光譜儀打攪資料的傅里葉更改能提供了的相關數據特別于移動式參考資料選取鏡所領取的相關數據。

 

3.傅里葉域OCT精確測量光譜分析涉及的兩者所用的方法

光譜域光學相干斷層掃描（SD-OCT：Spectral Domain Optical coherence Tomography）：寬帶光源向樣品發出包含很多多波長成分的光譜管，并使用光譜儀同時測量所有波長。

掃頻源光學相干斷層掃描（SS-OCT：Swept Source optical coherence tomography）：光源在一系列波長范圍內進行掃頻，檢測器的時間輸出被轉換為光譜干涉。

 傅里葉域OCT相較好于約束儀中仿品臂鏡的手機移動存在更加快的顯像的速度慢，正因為仿品的所以漫反射都被即使的一并在線測量出去的。傅里葉域OCT建立的的速度慢提高自己為該技術水平奠定了全新的的技術應用行業范疇行業。能夠 行業化的設計構思，傅里葉域OCT應該輕松自由兌換及時短視頻、面下OCT顯像，使其普遍在在就其工作監控攝像頭和微創手術疏導等對及時性的標準較好高的范疇行業之下。  

三、OCT設備的根本因素

1.判定率

OCT系統的的心軸和縱向識別率是人格獨立的。

軸向（深度）分辨率與光源的帶寬（相干長度）有關。對于高斯形光譜，軸向分辨率 (λc) 由以下公式給出：

其中：λ是中心波長，Δλ 是光源的帶寬。

需要注意的是，這個光譜是指在探測器上測量到的光譜，可能與光源的發射光譜不同，這是由光學元件和探測器本身的響應造成的影響所致。需要注意的是，嚴格來講上述公式僅適用于高斯形光譜，對于其他光譜形狀僅可作為一個分辨率估算參考。對于任意已知形狀的光譜，應估算軸向擴展函數以了解可實現的分辨率和可能的邊帶。下圖中的軸向分辨率方程的圖顯示了三個不同中心波長的情況，展示了光源帶寬對近紅外常用工作帶中的軸向分辨率的影響

2.激光散斑深層

OCT（光學相干斷層成像）的成像深度主要受光源在樣品中的穿透深度限制。此外，在傅里葉域OCT中，深度還受到光譜儀有限像素數和光學分辨率的限制。如前所述，傅里葉域OCT中的圖像是在傅里葉變換光譜干涉數據后獲得的。傅里葉變換后的總長度或深度受光譜數據采樣率的限制，并遵循奈奎斯特定理。

具體情況總的來說，光譜分析分析數據資料采集率（或采集相對容重）指的是在給定的激發光譜分析時間超范圍內，光譜分析分析儀不足以判定和備案的激發光譜分析點的個數。越來越高的采集相對容重象征著在相同之處的激發光譜分析時間超范圍內有大量的采集點，關鍵在于還可以拿到越來越高的判定率和更高的成相長度。

由N個像素采樣的總帶寬（Δλ）給出了波長采樣率δλ = Δλ/N。由于傅里葉變換將頻率與時間關聯起來，我們可以將波長轉換為頻率，δν = cΔλ /λ2。奈奎斯特定理表明，傅里葉變換數據中的zui大時間延遲將是tmax = 1/2 δν，而數據中的zui大深度將是zmax = c* tmax。通過結合這些，傅里葉域OCT中可實現的zui大成像深度為：

3.準確度度隨深度1的變動聯系

在傅里葉域OCT中，理論上靈敏度取決于反射目標的位置。zui大靈敏度出現在樣品光和參考光之間光程正好相等的點，即零延遲差點附近，并且隨著我們遠離零延遲點而減小。這種損失是由光譜儀的有限像素大小和有限光學分辨率導致的。可以證明，靈敏度與深度的關系如下：

這里面R(z)：隨角度發展的準確度度。z: 深度.，大多數指光在打樣定制中網絡傳播的長度。ρ: 一位與光譜圖儀簽別率和光照速率相關的的常數，到底舉例忽略于軟件的結構設計。W=δλ/Δλ: 之中δλ是光的波長抽樣率（光譜分析儀的簽別率），Δλ是總下行帶寬sin(ρz): 標識伴隨光譜分析儀有限制象素造成的的調配反應。sin(ρz)/(ρz): 表明考慮到有限公司英文分辯率帶來的熬制相互作用的歸一化形exp[-z^2/(wρ)] : 指數值衰減項，表達伴隨光譜分析儀現有光電技術辯認率所致的衰減滯后效應。

進行這樣的關系式也可以知道，OCT的機靈度跟隨著團伙長度z^2的不斷增加而縮小到，這一縮小到是由光譜儀儀的有效圖片簽別率和光學元件簽別率同樣關鍵的。 

4.信噪比

信噪比大部分名詞解釋為信息瓦數與低頻噪音瓦數的占比，低頻噪音瓦數用其方差來名詞解釋。 OCT的注意低頻噪音特征有：A，檢測器低頻噪音，具體來網絡電氣元件的熱動蕩。B，因為激光來到和觀測器探測的發揮方差會產生的散粒背景噪聲。C，燈光的取決于撓度燥音 (RIN)。很好的OCT系統軟件，因該是其檢測系統器和比強度躁聲都被zui小化掉，在散粒躁聲域內操作，其特性僅受到限制于送達檢測系統器的光波的數量。

5.OCT的機靈度

在光纖激光切割機的相干斷裂帶掃描軟件 (OCT) 中，靈敏性性度指軟件體統驗測范例反射性zui衰弱衛星訊號的技能。參數上，靈敏性性度是使衛星訊號可達到信噪比 (SNR) 為1時的衛星訊號衰減程度上，即衛星訊號抗彎強度等同于軟件體統本身噪音分貝的點。

6.聲貝 (dB) 廠家的檢測的

信噪比或靈敏度常用分貝 (dB) 表示。物理量的dB單位對應10log(Pa/Pb)。光學測量中，光功率 (P) 與光電探測器輸出電流 (I) 成正比，但電功率與I2成正比，因此考慮光功率時，OCT的SNR和靈敏度測量用20log(Pa/Pb)。

7.線速度

OCT裝置的訪問快速決定于停靠遙測器的光量。訪問快速與裝置沉積已經可以脈沖光的時間間隔立即關于。其它約束的緣由有各個部門件人體參數值的約束，舉列：通過光譜圖分析儀的光譜圖分析域OCT裝置訪問快速受照機調節器器和電商構件約束。在掃頻面光源傅里葉域OCT，掃頻激面光源的訪問快速常是約束的緣由。即便SS-OCT常因訪問快速被選擇，近期來照機訪問快速的提升始于減小一種對比。

 

如您對Wasatch OCT光譜分析儀感興趣，連聯系Wasatch Photonics中國代理商：東莞昊量光電子專用設備有限工廠工廠

越多商品詳情頁請溝通昊量光電/喜愛會直接溝通昊量光電有關昊量光學：廣州昊量微電子護膚品有限工廠工廠是微電子護膚品技術專業代辦商，護膚品具有四種皮秒機光器、微電子調試器、光電測量方法護膚品、光電電子器件等，密切相關適用歸屬于了文件加工工藝、光通訊網絡、生態學學醫療服務于、科學有效研究分析、民防、量子光電、生態學學顯微、物聯網傳感器、皮秒機光加工等；可以給客人展示 完整的的護膚品裝，培訓學習，計算機硬件發掘，小軟件發掘，體統集合等服務于。