陈玉平

(西安航空职业技术学院,陕西 西安 710089)

1 引言

光学相干层析成像(optical coherence tomography，OCT)技术作为一个非损伤图像技术[1]，已在生物和材料领域得到广泛的应用[2]。光源是OCT系统的关键技术参数，OCT所使用的光源一般是部分相干宽带光源，如超辐射发光二极管（SLDs）和飞秒激光器，它们具有低的时间相干性和高的空间相干性[3-4]。白光也称热光源，因其超大的光谱带宽而拥有高轴向分辨率以及低成本和结构紧凑的优势[5]，将其用于谱域OCT中是一个非常有益的尝试。一些时域OCT研究者已经把白光应用于他们的系统中[6]。为有效应用白光，在验证其可行性前应对此种光源的特性做进一步研究[7]，本文将着重探讨相关内容。

2 热光源（白光）特性

热光源在辐射空腔中发射黑体辐射，其光谱则按普朗克（Planck）法则分布[6]。黑体辐射的时间相干度由普朗克光谱的傅立叶变换获得[6]，即：

在干涉法配置中，光源被聚光镜聚焦在干涉仪的入瞳上。在这种情况下，聚光镜出瞳的有效照明光是空间不相干的。前沿的Van Cittert-Zernike定理预测，在干涉仪入瞳的空间相干度是：

式中j1是第一阶贝赛尔函数；Δr是光源像中两点间的距离；是干涉仪傍轴数值孔径，其中ρ是干涉仪孔径点的半径，而D是它到入瞳的距离。明显，等式（3）的数量级与干涉仪有关的艾利斑相对应。

因此，若入瞳直径 d 大于与该系统相关的艾利斑图案中心部分，则入瞳包络了大量相干照明光源的像点。大于相关艾利斑部分的第一黑圈半径的分离点可认为互不相干。……