探针台
Probe Stations
1、轴向分辨率:指OCT系统在深度方向(轴向)上区分相邻结构的能力,通常由光源的中心波长(λ₀)和带宽(Δλ)决定,理论公式为:
Δz=2ln2π⋅λ02Δλ
其中,ΔzΔz 为轴向分辨率,λ0为中心波长,ΔλΔλ 为光谱带宽。
带宽越宽,分辨率越高(ΔzΔz 越小)。
2、成像深度:指OCT能探测的最大光学路径长度,由光源的中心波长和探测器的采样间隔决定。对于频域OCT(FD-OCT),成像深度为:
其中,δλδλ 是光谱采样间隔(与光谱仪的分辨率相关)。
更小的采样间隔(更高光谱分辨率)可增加成像深度,但会牺牲其他性能(如速度)。
1、物理机制不同:
1)轴向分辨率取决于光源的相干特性(带宽)。
2)成像深度主要由探测系统的光谱分辨能力(如光谱仪的像素数、采样率)决定。
3)因此,理论上可以通过选择不同光源和探测器独立优化这两个参数。
2、技术实现示例:
1)使用超宽带光源(如λ₀=1300nm,Δλ=300nm)可实现高轴向分辨率(如2μm),但成像深度仍由光谱仪设计决定。
2)增加光谱仪的像素数可提升成像深度,但不直接影响分辨率。
尽管独立,但在系统设计中二者可能间接关联:
1、光谱仪带宽与采样率的权衡:
高分辨率(宽带宽)光源需要光谱仪具备更精细的采样(更多像素)以维持成像深度,否则可能导致深度范围不足。
2、信号处理限制:
更深的成像需要更长的干涉信号采样,可能增加数据处理负担,但对分辨率无直接影响。
3、散射与信噪比(SNR):
在深层组织中,散射会降低信号强度,可能导致高分辨率难以实际利用(尽管理论分辨率不变)。
OCT成像系统
小鼠大脑血管造影成像
人眼视网膜成像示意图
液晶面板的胶合层析结构成像和直径 100μm 玻璃小球的 enface 图像