全场高分辨生物组织光学层析成像.pdf

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1、第41卷第8期中国激光Vo1．41，No．82O14年8月CHINESEJOURNALOFLASERSAugust，2014全场高分辨生物组织光学层析成像朱越高万荣(南京理工大学电光学院光学212程系，江苏南京210094)摘要建立了一套全场光学相干层析(FFOCT)系统，以实现对生物组织和细胞的高分辨层析成像。该光学系统基于Iinnik干涉显微结构。不同于现有FFOCT系统采用光纤束照明方式，采用卤钨灯照明和大数值孔径显微物镜成像，压电陶瓷(PZT)移相，面阵电荷耦合器件(CCD)采集干涉信号，由5步移相算法获

2、取层析图，最终合成三维图像。对整套系统的性能进行了详细的阐述与分析，并通过对洋葱表皮细胞和盆栽树叶的光学层析实验，验证了本系统的可行性和精确度。通过对集成电路内部芯片(英特尔奔腾4，横向分辨率达0．8um)成像，证明了该系统的分辨率可达到0．7“m×0．5m(横向×纵向)。提出的系统分辨率高、成本低、结构简单便于调节，为实现高分辨率光学相干层析成像提供了简单易行的方法。关键词成像系统；全场光学相干层析术；移相干涉术；生物组织中图分类号TN247文献标识码Adoi：10．3788／CJL201441．0804002

3、High-ResolutionFull-FieldOpticalCoherenceTomographyforBiologicalTissueZhuYueGaoWanrong(DepartmentofOpticalEngineering，SchoolofElectronicandOpticalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing，Jiangsu210094，China)AbstractAnovelfull—fieldopticalco

4、herencetomography(FFOCT)systemwithlowcostandhighresolutionisdevelopedforimagingofcellsandtissues．DifferentfromotherFF、0CTsystemsilluminatedwimopticalfiberbundle。theimprovedKShlerilluminationarrangementwithahalogenlampisusedintheproposedFFOCTsystem．Highnumeric

5、alaperturemicroscopicobjectivesareusedforimagingandapiezoelectricceramictransducer(PZT)isusedforphase-shifting．En-facetomographicimagescanbeobtainedbyapplyingthefive-·stepphase—shiftingalgorithmtoaseriesofinterferometricimageswhicharerecordedbyasmartchargecou

6、pleddevice(CCD)camera．Three—dimensionalimagescanbegeneratedfromthesetomographicimages．ImagingofthechipofIntelPentium4processordemonstratstheultrahighresolutionofthesystem(1ateralresolution0．8m)，approachingthetheoreticalresolution0．7m×0．5m(1ateral×axia1)．En-fa

7、ceimagesofcellsofonionsurfaceandpottedplantleavescellsshowtheexcellentperformanceofthesystemforgeneratingen—faceimagesofbiologicaltissues．Thesystemischaracterizedbyitshighresolution，lowcostandsimplearrangementforadjustment，providingapracticalmethodofperformin

8、gFFOCTimaging．Keywordsimagingsystems；full—fieldopticalcoherencetomography；phase—shiftinginterferometry；biologicaltissueOCIScodes110．4500；17O．6900；18O．3170；170．38801引言的深度信息，结合扫描成像方式，可实现对生物