Когерентно-оптические методы в измерительной технике и биофотонике. Рябухо В.П - 36 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Лычагов В.В., Рябухо В.П., Кальянов А.Л.
35
ОКТ по глубине и в поперечном направлении значительно отличается, а выра-
жение (4) показывает, что практически единственный способ увеличения про-
дольного разрешения ОКТ это увеличение
λ
, то есть уширение спектра излу-
чения используемого источника.
Регистрация интерференционного сигнала в спектральной области
Сигнал, регистрируемый на выходе интерферометра, схема которого при-
ведена на рис. 1, носит характер зависимости средней интенсивности на апер-
туре фотодиода PD от величины смещения
M
z
сканирующего зеркала M2,
или оптической разности хода
M
z
2
. Для этого необходимо обеспечить точное,
поступательное перемещение зеркала M2 вдоль оптической оси интерферомет-
ра и параллельную запись сигнала фотоприемника при каждом новом положе-
нии зеркала. Подобный способ перестройки оптической разности хода в интер-
ферометре обладает существенными недостатками, главный из которых - низ-
кая скорость сканирования. При увеличении скорости перемещения сканирую-
щего зеркала M2
существенно уменьшается соотношение сигнал/шум в интер-
ференционном сигнале и качество ОКТ-изображения снижается.
Одним из решений, позволяющих избежать необходимости механической
перестройки оптической разности хода в интерферометре и повысить быстро-
действие томографа, является метод оптической томографии с регистрацией в
спектральной области. Метод основан на использовании фундаментального со-
отношения между спектральным представлением
случайного волнового про-
цесса и его функцией корреляции (когерентности). Согласно теореме Винера-
Хинчина функция корреляции
(
)
τ
Γ
стационарного случайного процесса связана
со спектральной плотностью мощности
(
)
ω
S
посредством Фурье-
преобразования:
() ( )
() ()
ττω
ωωτ
ωτ
ωτ
deS
deS
i
i
Γ=
=Γ ,
. (6)
Соотношение (6) показывает, что, с практической точки зрения, не имеет
значения, какую именно физическую величину регистрировать на выходе ин-
терферометра. Записав спектр излучения, вышедшего из интерферометра, и
применив к нему преобразование Фурье, можно получить функцию когерент-
ности этого излучения.
Для реализации описанного алгоритма необходимы некоторые изменения
в интерференционной системе. Во-первых,
необходима фиксация зеркала М2 в
стационарном положении, определяющем некоторую разность хода волн в ин-
терферометре
M
z
2
. Во-вторых на выходе интерферометра необходим спек-
тральный прибор, регистрирующий спектр излучения, вышедшего из интерфе-