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谱域光学相干层析成像中深度分辨相位误差提取及补偿
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN247[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094, [2]南京信息工程大学物理与光电工程学院,江苏南京210044
  • 相关基金:国家自然科学基金(61275198,0978069)、国防基础科研资助项目
中文摘要:

提出了一种在谱域光学相干层析成像(SDOcT)中提取随深度变化的相位误差及补偿该误差的方法。对被测样品的干涉谱作加窗傅里叶变换,得到一幅二维深度一频谱图。样品不同界面对应的干涉谱因加窗傅里叶变换的时频特性而被分离开。对各干涉谱相位分别进行多项式拟合,得到一组随深度变化的相位误差分布。将该深度相位误差分布作为补偿因子实现精确补偿。该方法不仅可完成对多个介质层构成的复杂样品的色散补偿,还可以实现对由于波数采样不均引起的随深度非线性变化的相位误差的补偿。仿真实验和对四层盖玻片样品及人体指甲盖的实验结果表明,该方法能简单精确地补偿系统随深度变化的相位误差,有效地抑制因相位误差导致的系统纵向分辨率随深度的恶化,改善成像质量。

英文摘要:

A windowed Fourier transform (WFT) based method is proposed for extracting and compensating depth-resolved phase error in spectral domain optical coherence tomography (SDOCT) system. Firstly, by using a WFT to the interference spectrum of the light from the sample and the reference mirror, the depth-frequency distribution of A-scan of the sample is obtained. Due to the time-frequency characteristics of the WFT, the interference spectra corresponding to different interfaces at different depths are separated. The polynomial fitting for the phase variation of each complex interference spectrum is then performed and the phase errors distribution with the change of depth is obtained. Based on these phase errors, a precise numerical compensation for the phase is carried out. This method can not only be applied for extracting and compensating of depth-resolved dispersion phase error, but also can be used for depth-varied phase error compensation resulted from uneven spectrum sampling in wave-number space. A simulation for dispersion phase error extraction is conducted. Finally, the SDOCT images of the 4-layer cover glasses and fingernail of a volunteer are obtained and then used for phase error extraction with the WFT method. The results demonstrate that the proposed method has the capability of extracting the phase errors with high precision, leading to the improvement of the depth resolution and the image quality after phase error compensation.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849