OCT是一種非入侵式成像技術，它提供半透明或不透明的材料的表下、斷層圖像。OCT圖像使我們可以以與一些顯微鏡相近的精度可視化地展現組織或其他物體。OCT越來越受到研究人員的關注，因為它具有比核磁共振成像（MRI）和正電子發射型斷層成像（PET）等deng其qi他ta成cheng像xiang技ji術shu高gao很hen多duo的de分fen辨bian率lv。此ci外wai，該gai方fang法fa不bu要yao求qiu我wo們men作zuo其qi他ta準zhun備bei，而er且qie對dui於yu患huan者zhe非fei常chang安an全quan，因yin為wei我wo們men使shi用yong的de激ji光guang輸shu出chu能neng量liang非fei常chang之zhi低di並bing且qie無wu需xu使shi用yong電dian離li輻fu射she。 　　　

　　OCTliyongyigedigonghaoguangyuanjiqixiangyingdeguangfansheyichuangjiantuxiang，gaifangfaleisiyuchaosheng，danwomenjiancedeshiguangbo，erbushishengbo。dangwomenjiangyishuguangtoushezaiyigeyangpinshang，qizhongdabufenguangxianbeisanshe
，danrengyouxiaobufenguangxianyipingxingguangdexingshifanshe，zhexiepingxingguangkeyibeijiancedaobingyongyuchuangjiantuxiang。 　　　　

　　高級別係統概覽 　

　　我們的任務便是利用光學解複用器創建一個高速傅立葉域OCT係統，以支持來自以192.2 THz為中心頻率、頻率間隔為25.0 GHz的寬帶入射光（波長為1559.8 nm）的256個窄頻帶的分隔。頻譜分離使得PXI-5105數字化儀的256個高速模數轉換器（ADC）通道能以60 MS/s的采樣率進行數據采集，並對所有的頻帶進行同步檢測。 　　　　

　　我們的係統包含32塊8通道的PXI-5105數字化儀，它們分布在三個18槽的NI PXI-1045機箱上。我們利用NI PXI-6652定時與同步模塊和NI-TClk同步技術

，實現不同機箱上的數字化儀的同步，它提供了數十皮秒精度級的通道間相位同步性。我們選用PXI-5105是因為其高通道密度――每塊板卡八個輸入通道
，這樣使得256個高速通道的係統保持較小的外形尺寸。當我們完成數據采集之後，我們利用LabVIEW進行數據處理和可視化展示。 　　

　　利用傅立葉域OCT係統中的光解複用器充當頻譜分析儀
，實現了每秒六千萬次軸向掃描的OCT成像。利用一台共振掃描裝置進行幀速率為16 kHz、每幀1400 A-線和3毫米深度範圍的左右掃查，我們的OCT成像展示了23 μm的精度。 　　　

　　係統深度描述
　　在我們的係統中，所采用的光源是一個寬帶超發光二極管（SLD，由NTT電子提供原型產品）。我們利用一個半導體光放大器（SOA，來自COVEGA公司，BOA-1004型）放大該SLD的輸出光信號
，並利用耦合器（CP1）將其等分導入到樣本支路和參考支路。我們調整SOA1的輸出光信號強度，使得樣本信號的功率為9 mW，以滿足ANSI的安全限製。我們的係統利用一個準直透鏡（L1）和一個物鏡（L2），將樣本支路光信號導入到采樣點（S）。我們使用一個共振掃描裝置（RS、光電產品
、SC-30型）和一個電鏡（G，劍橋技術出品，6210型）掃描采樣點的光束。　　　

　　我們的係統利用光照明光學收集來自采樣點的後向散射或後向發射的光信號
，並利用一個光循環裝置C1將其導入至SOA2（來自COVEGA公司，BOA-1004型）。我們通過一個耦合器CP2（耦合比為50：50）整合SOA2的輸出信號與參考光信號。該參考支路由光循環裝置C2、準直透鏡L3和參考反射鏡RM組成。 我們的係統利用兩隻光解複用器（OD1與OD2）分離CP2的輸出信號，以實現平衡檢測。它利用平衡圖片接收裝置（來自New Focus公司
，2117型）――共有256個圖片接收裝置，檢測來自這兩個OD的具有相同光頻率的輸出信號。它利用前述快速多通道ADC係統的32塊PXI-5105數(shu)字(zi)化(hua)儀(yi)
，檢(jian)測(ce)來(lai)自(zi)圖(tu)片(pian)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)。所(suo)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)在(zai)單(dan)次(ci)采(cai)集(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)儲(chu)於(yu)數(shu)字(zi)化(hua)儀(yi)的(de)板(ban)載(zai)深(shen)度(du)存(cun)儲(chu)器(qi)中(zhong)
，然(ran)後(hou)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)計(ji)算(suan)機(ji)供(gong)分(fen)析(xi)。 　　　　

　　就同步檢測幹涉頻譜而言，OD-OCT與SD-OCT相似。其差別在於OD-OCT同時在不同頻率以數據采集速率檢測整個幹涉圖譜，而不是像SD-OCT那樣――在某個時間跨度內累計輸入到CCD檢測裝置中。因而，它根據數據采集係統的數據采集速率――在現有係統中該速率高達60 MHz――來確定軸向掃描速率。共振掃描裝置的16 kHz速率確定了幀速率。我們僅使用了一個掃描方向進行數據采集（50%的占空比），從而得到每幀的采樣時間為31.25 μs。該係統在每幀中獲得1875次軸向掃描；然而，由於共振掃描裝置的左右掃查呈高度非線性，我們僅使用了1400次軸向掃描
，舍棄了475次軸向掃描。 　　　　

　　研究結果 　

　　我們將動態範圍定義為點擴散函數（PSF）的峰值與樣本支路暢通時的背景噪聲間的比值。我們根據結果估計，動態範圍在各種深度下均約為40 dB並隨著深度加深略有下降。OD-OCT的一個技術優勢在於AWG的每個通道所檢測的頻帶寬度小於25 GHz的頻率間距。40 dB的動態範圍基本足夠生物組織的測量。 　　　　

　　我們利用中性密度濾光鏡將發射光衰減了39.3 dB。粗實曲線是在阻塞樣本光信號的情況下測量所得的背景噪聲。由這些數值確定的敏感度按照右手側的垂直刻度標示。 　　　　

　　圖像的滲入深度約1毫米

，淺於通常利用SS-OCT或SD-OCT獲得的2毫米滲入深度。這是由低敏感度決定的。為得到一幅3D圖像，需要大量的OCT截麵。受限於存儲器的大小，我們把采樣率降至10 MHz。

　　我們在Kitasato University的研究團隊能夠創建世界上最快速的OCT係統，其軸向掃描速率高達60 MHz。該gai研yan究jiu的de根gen本ben目mu標biao在zai於yu幫bang助zhu患huan者zhe提ti高gao癌ai症zheng檢jian測ce速su度du並bing改gai善shan其qi生sheng活huo質zhi量liang。為wei了le創chuang建jian這zhe一yi係xi統tong
，我wo們men整zheng合he了le三san項xiang創chuang新xin技ji術shu。第di一yi項xiang技ji術shu來lai自ziNTTjishugongsi，womenjiangtayongzuokuandaiguangyuan。dierxiangjishubianshiyouguangjiefuyongqihepinghengtupianjieshouzhuangzhizuchengdexinhaotiaolixitong，tashidewomendexitongnenggoujiance256條窄頻帶。　

　　最後一項技術是來自NI公司的PXI平台，憑借其同步功能、微小尺寸和模塊化特性，支持高通道數的數據采集。利用PXI平台的模塊化特性
，我們的團隊能夠最初從128通道擴展到256通道。該平台還支持將係統擴展到更高的通道數。隨著該平台利用高性能儀器擴展功能並利用快速PXI提高數據傳輸速率，我們可以滿足未來的需求並持續推進我們的研究。