中文摘要：

内容采用电磁场模拟和散射理论研究高斯红外激光打入后，普通介质（PIC）和生物组织内部的电磁场分布，修正现有的OCT系统的理论模型，获得介质和生物组织表面包含相位的光场分布信息；根据计算的介质组织表面的光场分布信息，设计新的包含散射信息同时保持OCT系统原有可测相位优点的检测系统；研究根据检测到的包含相位信息在内的反射和散射信息求解生物组织内部结构和光学特性的逆问题理论和算法；搭建实验设备验证理论，并研究搭建出具有特殊功效的双面OCT检测系统，并为商品化做好准备。意义项目的完成，1.将从根本上完善甚至改变OCT系统现有的理论基础，使我国在这一领域的研究走到国际最前列;2.将在很大程度上改善现有的OCT系统的功能，提高OCT的探测精度，深度，拓广OCT的适用范围;3.将使生物组织检测更方便有效，提高人们的健康水平；4.拓广后的系统将能够应用到工业，环保，保健等许多方向，具有巨大的商业价值。

结论摘要：

利用结合Mie理论的Monte Carlo 技术研究光在生物组织内的行为，并以此为基础建立了OCT理论数值模型。利用该理论模拟了光在多层高散射介质中的传播行为，结合OCT原理形成图像，与前人的实验结果符合很好。针对多层介质图像的重建，分析了空间滤波方法和偏振光对图像质量的影响，获得了理想的结果。在此基础上，利用理论模型，分析了光源光斑的大小对OCT横向分辨力的影响，得到了与实验一致的结论。建立了OCT时域和频域的实验OCT系统。利用这个系统，进行了针对硬组织（牙齿等），植物组织（洋葱切片等），典型悬浊液（脂肪乳剂等）的实验。同时我们设计并制作了基于He-Ne光的同步扫描采集系统，以及基于振镜的二维快速扫描系统。另外，开发了操作软件，使整个系统都由电脑控制，操作方便实用。开展了针对OCT系统中色散相关的理论和实验研究。提出了补偿OCT系统中色散效应的算法，并且用实验验证了它的有效性。