光学喵-光学课堂 首页 资讯 查看内容

光学设计技术专栏:光学相干层析成像系统的建模

2021-12-28 11:53| 发布者:Davis| 查看:988| 评论:0|原作者: 光电资讯

摘要:本文介绍了如何在光学设计软件Zemax中创建商用OCT模型,以及OCT系统的基本原理和应用。文章还提到了医学组织成像、轴向分辨率、横向分辨率、干涉测量技术、宽带光源等方面的知识点。如果你是光学人或对光学感兴趣,可以关注Zemax这款综合性的光学设计软件,并了解更多光学知识。

光学相干层析成像(OCT)是一种基于反射或散射光的断层或三维成像系统。医学组织成像是该系统最典型的应用,因为OCT是一种安全、高分辨率的成像系统,尽管光的穿透深度仅限于毫米量级。

OCT测量系统依靠迈克尔逊干涉仪,使得从参考光和样品反射的光之间的相干性表明散射光起源于与参考镜位置相对应的样品中的一个深度。

本文将介绍如何在OpticStudio中创建一个商用OCT模型。
模型系统

健康人眼的角膜和虹膜(A)和视网膜组织(B)的横断面图像如下所示。颜色的变化与返回光的强度变化相对应。这表明发生了重大变化。

具有代表性的OCT系统如下所示。光束应均匀地分成两个臂,其中一个在样品体积处会聚,以使给定扫描的照明面积最小化。光源应该是一束准直的宽带光束;大带宽意味着低相干度和高精度地定位产生相干的深度。

深度扫描也称为轴向扫描或A-扫描,测量反射光的强度,作为进入样品的距离的函数。尽管OCT系统的类型各不相同,但深度扫描通常由参考镜执行,使得样品返回的光对应于样品与基准之间的特定光程差(OPD)。横向扫描、横向扫描或b扫描是通过在x或y中旋转扫描镜来执行的,从而使探针光束穿过样品的区域。

我们从商用OCT系统中获取我们的目标规格。轴向分辨率为5μm左右,来自样品束半径的横向分辨率为15μm,采用800nm范围内的光,以避免组织中的高吸收,从而限制穿透。

源规格

OCT与宽带、近红外光相结合使用干涉测量技术.较宽的带宽给出了最佳的分辨率,而波长的选择决定了样品材料的穿透深度。在这个例子中,我们将使用一个中心波长为840 nm的60 nm半高宽光源,它通过以下方式在空气中提供5μm的轴向分辨率:

这些光谱特性来自商业上可用的超发光二极管,它具有用于生物成像的共同波长和足够高分辨率的带宽。我们将忽略准直光学,从光源光束进入干涉仪开始。

OpticStudio可以通过两种方式定义宽带源:在适当的范围内定义多个系统波长,或者将相关的相干长度定义为源的属性。Coherence是OCT必需的源属性,因此我们将使用此方法,并允许OpticStudio通过以下方式执行带宽计算和采样:

对象设置如下:
医学和医疗保健的更美好未来
我们很高兴看到OCT系统在医疗领域的发展,以及未来几年的创新。随着这项技术的发展,医疗保健的质量将继续提高,给我们所有人一个更好的生活质量。
文章来源:Zemax

Zemax光学设计软件

Zemax这是一套综合性的光学设计软件。它集成了光学系统所有的概念、设计、优化、分析、公差分析和文件整理功能。Zemax所有的这些功能都有一个直观的接口,它们具有功能强大、灵活、快速、容易使用等优点。

Zemax是很多光学人的好助手,这款软件在光学产品市场上也很受欢迎,同时有很多朋友都在关注这款软件。

如果您想了解更多这款软件的功能,价格或者想学习这款软件的使用方法,请打电话或添加微信 (号码:15172359028)进行咨询

光学设计理论必备知识

► 几何光学三定律

► 详解成像原理

► 理想光具组相关原理

► 薄透镜的成像与作图方法

► 旋转对称光学系统的像差

► 详解各种光学仪器成像原理
光学设计线上学习视频

► 视频干货 | Zemax中非序列矢高分析(1/3)

► 视频干货 | Zemax中非序列矢高分析(2/3)

► 视频干货 | Zemax中非序列矢高分析(3/3)

► ZEMAX实用学习视频:体全息光栅(一)

► ZEMAX实用学习视频:体全息光栅(二)

► 视频:如何在Zemax中使用RCWA的方法模拟表面浮雕光栅的衍射
温馨提示:寻找更多光学知识可以点击公众号菜单栏中“资讯专区”的“学理论”。看看有没有你需要的产品哦。
·END·
—如果喜欢,快分享给你的朋友们吧—

点击右下角的“在看”,让更多的人看到!

免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文字或图片侵犯了您的合法权益或有不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。
联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友与我们约稿。谢谢。

路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

最新评论

联系客服 关注微信 访问手机版 返回顶部