Сверхширокополосная быстродействующая спектральная оптическая когерентная томография для диагностики заднего отдела глаза

Разработаны оптическая интерферометрическая схема для применения в спектральной ОКТ с зондирующим излучением на волне 0,97 мкм с относительной шириной около 20%, части оптической схемы и отдельные оптические элементы для преодоления ограничений, связанных со спектральной неоднородностью оптических характеристик элементов. Выбран лучший из разработанных вариантов измерительного спектрометра, имеющего повышенную линейность отсчетов в пространстве оптических частот. Предложен метод определения и коррекции дисперсии глаза in situ, основанный на анализе распределения фазы интерферометрического сигнала. На его основе реализован вычислительный алгоритм, позволяющий автоматически определять дисперсионные свойства индивидуально глаза и устранять их влияние на качество сигнала. Разработано устройство для создания ахроматизированного сдвига фазы широкополосного (до 20%) излучения при механическом способе модуляции, основанном на удлинении опорного плеча. Показано, что при использовании объемной просветной голографической дифракционной решетки с частотой штриха 600 мм⁻¹ источника света с центральной длиной волны 980 нм и шириной спектра 200 нм и фокусирующей линзы с фокусным расстоянием 20 мм в опорном плече для излучения центральной длины волны равенства угла падения на решетку углу дифракции для -1-порядка можно подавить «зеркальный артефакт» на величину более 70 дБ, что достаточно для практических задач реализации ОКТ-систем. Предложены аппаратно-программные средства для обработки потока данных со скоростью 92 кА-сканов в секунду с использованием возможностей параллельных вычислений на графических процессорах. Дана оценка возможности использования адаптивной оптики для приближения поперечного разрешения макетного устройства к дифракционно-ограниченному при интерференционном приеме рассеянного излучения с использованием сверхширокополосного (с шириной полосы до 20% от несущей) источника излучения. Изготовлен работающий макет ОКТ со сверхвысоким разрешением, и проведены его испытания на пробных средах и глазах людей, в том числе с патологией.