全光纖OCT內(nèi)窺鏡技術(shù)及長(zhǎng)周期光纖光柵形成機(jī)理研究.pdf

1、光纖由于其體積小、可彎曲、低損耗、大帶寬、不受電磁干擾且對(duì)多種物理量具有敏感性等優(yōu)點(diǎn),使由光纖構(gòu)成的器件在傳感領(lǐng)域及傳光領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用;光學(xué)相干層析技術(shù)(Optical coherence tomography,OCT)以其非侵入、高分辨率及無(wú)創(chuàng)傷等特點(diǎn),在臨床醫(yī)學(xué)及活體組織的實(shí)時(shí)檢測(cè)方面具有極大地發(fā)展及應(yīng)用潛力?；诖?本文結(jié)合非線性梯度多模光纖的傳光特性及OCT系統(tǒng)的原理,研究了一種全光纖結(jié)構(gòu)的共臂分光OCT內(nèi)窺鏡技術(shù),此

2、方法共用信號(hào)臂和參考臂,能較好的克服傳統(tǒng)OCT技術(shù)中由于信號(hào)臂和參考臂的分離帶來(lái)的誤差,減少外界環(huán)境諸如震動(dòng)、溫度等對(duì)系統(tǒng)的影響,并能極大的減小系統(tǒng)體積,為OCT系統(tǒng)的小型化、輕型化應(yīng)用帶來(lái)便利。同時(shí)利用光纖的光敏特性,對(duì)CO2激光照射效應(yīng)形成長(zhǎng)周期光纖光柵的機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 1.提出了一種新型的全光纖共臂分光OCT內(nèi)窺鏡技術(shù),通過(guò)共臂分光技術(shù)虛擬出一個(gè)參考面,此參考面可虛擬在被測(cè)樣

3、品之前、之中或之后的任意位置,從而不會(huì)造成參考面及被測(cè)樣品間的相互遮擋。
　　 2.在全光纖共臂分光OCT內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中引入轉(zhuǎn)子、定子及離合器機(jī)構(gòu),使系統(tǒng)軸向掃描和橫向掃描分離,同時(shí)達(dá)到調(diào)整OCT探針工作距的目的。
　　 3.為實(shí)現(xiàn)信號(hào)光的擴(kuò)束及準(zhǔn)直,且滿(mǎn)足共臂分光OCT內(nèi)窺鏡系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)小型化要求,研究了一種基于單模-多模的漸變折射率全光纖準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)。
　　 4.根據(jù)光纖的光敏特性,利用Fabry-Perot干涉儀研

4、究了一種測(cè)量CO2激光照射效應(yīng)時(shí)所引起光纖折射率改變量的方法。本文通過(guò)引入Fabry-Perot干涉儀結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)量光纖纖芯被照射點(diǎn)處折射率的變化,并以此來(lái)研究長(zhǎng)周期光纖光柵的形成機(jī)理。
　　 5.由于頻域OCT系統(tǒng)的深度掃描信息由背向散射光譜的傅立葉逆變換獲得,從而帶來(lái)了直流分量及被測(cè)樣品內(nèi)部的自干涉及虛像等寄生信息?；诖?本文提出了一種新型的定步長(zhǎng)兩幀相移算法。此算法極大地降低了OCT系統(tǒng)對(duì)虛擬參考面的移動(dòng)精度要求,且只需要移