光學(xué)相干層析成像的工作原理


摘要

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖1

掃描干涉測量是一種表面高度測量技術(shù)。通過利用白色光源的低相干性,只有當(dāng)路徑長度差落在相干性長度內(nèi)時才出現(xiàn)干涉圖案。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的測量,這一特性在光學(xué)相干斷層掃描(OCT)的醫(yī)學(xué)成像中得到了利用,OCT正是利用了這一物理原理。VirtualLab Fusion在單個平臺上的各種可交互建模技術(shù)有助于對相干現(xiàn)象進(jìn)行高效建模。在這個例子中,構(gòu)造了一個帶有氙燈的邁克爾遜干涉儀,并用于測量具有平滑調(diào)制表面的樣品。

建模任務(wù)

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖2

建模技術(shù)的單平臺交互操作

光在系統(tǒng)中傳播時會遇到不同的組件并與之相互作用。由于系統(tǒng)的非序列性質(zhì),在傳播的不同點可能存在多個交互。對于系統(tǒng)的這些元件中的每一個,都需要在精度和速度之間提供良好折衷的合適模型:

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖3

連接建模技術(shù):光源

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖4

頻域方法

要對具有多光頻譜的光源進(jìn)行建模,請將“功率頻譜類型”設(shè)置為“List of Wavelengths”,并通過“Load from Diagram”或“Load from File”包含所選頻譜。VirtualLabFusion提供了多種工具來快速構(gòu)建各種類型的光譜,例如黑體光譜。

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖5

時域方法

另一方面,時域方法通過通用探測器進(jìn)行控制。探測器中相干模式的總和需要設(shè)置為具有指定相干時間的部分相干。

相干時間和長度計算器可用于輕松確定具有給定帶寬的光源的相干時間。請注意,這種方法只使用一個波長進(jìn)行傳播,不包括色散效應(yīng)以及關(guān)于光譜實際形狀的信息。

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖6

交互式建模技術(shù):消色差

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖7

消色差透鏡:鏡頭系統(tǒng)組件

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖8

交互式建模技術(shù):分束器

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖9

交互式建模技術(shù):自由空間傳播

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖10

交互式建模技術(shù):帶樣品的鏡子

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖11

帶樣品的鏡子:采樣界面

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖12

交互式建模技術(shù):參考鏡

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖13

交互式建模技術(shù):探測器

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖14

模擬結(jié)果

模擬干擾條紋

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖15

模擬干涉條紋–偽色

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖16

方法比較:LPIA與TEA

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖17

方法比較:頻域法與時域法

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖18

方法比較-偽色

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖19

文件信息

光學(xué)相干層析成像的工作原理的圖20






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