热光源谱域光学相干层析成像系统 1.docx

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热光源谱域光学相干层析成像系统1

第４５卷　第１１期

２０１１年１１月　　西　安　交　通　大　学　学　报

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＸＩ′ＡＮＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　Ｖｏｌ．４５　Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１１

热光源谱域光学相干层析成像系统

２，赵宏１，庄仲琴１秦玉伟１，

（西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，１．７１００４９，西安；

２．渭南师范学院物理与电子工程系，７１４０００，陕西渭南）

摘要：

根据热光源具有极短的相干长度、能够提高系统的轴向分辨率的特点，设计了一种使用热光源的谱域光学相干层析成像系统．利用高斯函数计算得到的理想光谱密度与光谱仪测量的实际光谱密度之间的比值，得出了不同波长对应的光源光谱密度的校正系数，将校正系数与所测干涉光谱值相乘，得到了校正后的理想干涉光谱值．实验结果表明：

高斯校正后，样品的一维散射势得到锐化，散射势峰值变大，系统的轴向分辨率变高；高斯校正后使二维层析图像的质量得到了提高，样品

因此，系统具有分辨率高、成像速度快、测量精度高和对样品无损伤的特点，的薄膜边界变得清晰．

在薄膜厚度的无损测量方面有着广泛的应用前景．

关键词：

光学相干层析成像；热光源；高斯校正；散射势

）中图分类号：

ＴＨ７４４．３；Ｏ４３９　文献标志码：

Ａ　文章编号：

０２５３－９８７Ｘ（２０１１１１－００６８－０４

ＳｅｃｔｒａｌＤｏｍａｉｎＯｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｒａｈＳｓｔｅｍｗｉｔｈ－　　　　ｐｐｇｐｙｙ　

ＬｉｈｔＳｏｕｒｃｅＴｈｅｒｍａｌ　　ｇ

１，２１１ＱＩＮ　Ｙｕｗｅｉ　，ＺＨＡＯ　ＨｏｎＨＵＡＮＧ　Ｚｈｏｎｉｎ　　，Ｚｇｇｑ

（，，；１．ＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｆｏｒＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎＳｓｔｅｍｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎＸｉ′ａｎＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＸｉ′ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ　　　　　ｙｙｇｙｇｇｇｙ　　　　

，Ｗ，Ｗ，）２．ＤｅａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｉｎｅｅｒｉｎｅｉｎａｎＴｅａｃｈｅｒｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｅｉｎａｎＳｈａｎｘｉ７１４０００，Ｃｈｉｎａ　　　　　　　　ｐｙｇｇｙ

：

ＡＡｂｓｔｒａｃｔ　ｈｉｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓｅｃｔｒａｌ－ｄｏｍａｉｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｓｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　ａ　ｔｈｅｒｍａｌｇｐｐｇｐｙ　ｙ

　ｓｏｕｒｃｅ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｄｅａｌ　ｓｅｃｔｒａｌ　ｄｅｎｓｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｇａｕｓｓｉａｎ　ｆｕｎｃ－ｌｉｈｔｇｐｙ　

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ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗａｖｅｌｅｎｔｈ．Ｔｈｅ　ｉｄｅａｌ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｅｃｔｒｕｍ　ａｆｔｅｒ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄｇｐ

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，ｏｔｅｎｔｉａｌｅｔｓｅａｋｓｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎ　　ｓｈａｒｅｒｔｈｅ　　ａｒｅ　ｈｅｉｈｔｅｎｅｄ　ａｎｄ　ｐｇｐｇｐｇ

，ｔｈｅ　ａｘｉａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｓｔｅｍ　ｉｓ　ｉｍｒｏｖｅｄ　ｂＧａｕｓｓｉａｎ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎｔｈｅ　ｉｍａｅ　ｙｐｙｇ

，ｕａｌｉｔｉｓ　ｉｍｒｏｖｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｂｏｕｎｄａｒｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｌｅ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｃｌｅａｒ．Ｔｈｕｓｂｒｏａｄｂａｎｄ　ｔｈｅｒｍａｌｑｙｐｙｐ　　

　ｓｏｕｒｃｅ　ｉｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｈｉｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓｅｃｔｒａｌ－ｄｏｍａｉｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｓｓｔｅｍ．ｌｉｈｔｇｐｐｇｐｙｙｇ　

：

ｏ；；Ｇ；Ｋｅｗｏｒｄｓｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｔｈｅｒｍａｌ　ｌｉｈｔ　ｓｏｕｒｃｅａｕｓｓｉａｎ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｙｐｇｐｙｇｇ

ｏｔｅｎｔｉａｌｐ

是一种利用光　　光学相干层析成像技术（ＯＣＴ）

学低相干涉测量原理的成像技术，它能够对样品内

部的微观结构进行无损伤、非侵入、无接触的横截面

１］层析成像，分辨率可以达到微米量级［由于Ｏ．ＣＴ具有较高的分辨率，因此该技术已经引起了广泛关注，并被成功地应用于生物组织活体检验和半导体１－４］材料检测等领域［按成像原理不同，．ＯＣＴ可以分为时域Ｏ简称ＴＣＴ（Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　ＯＣＴ，Ｄ－ＯＣＴ）

，，收稿日期：

男，博士生；赵宏（联系人）男，教授，博士生导师．　基金项目：

国家自２０１１－０３－０１．　作者简介：

秦玉伟（１９７９－）

）；陕西省教育厅资助项目（）然科学基金资助项目（５０９７５２２８０８ＪＫ２８２．

网络出版时间：

２０１１－０９－０９：

／／／／／网络出版地址：

ｈｔｔｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔｋｃｍｓｄｅｔａｉｌ６１．１０６９．Ｔ．２０１１０９０９．１６５４．００１．ｈｔｍｌｐ

：

ｔｔｄｘｂ．ｃｎ　ｈ∥ｗｗｗ．　ｐｊ

等：

热光源谱域光学相干层析成像系统１期　　　　　　　　　　　　　　　　秦玉伟，　第１

６９

和傅里叶域Ｏ简称ＦＣＴ（ＦｏｕｒｉｅｒＤｏｍａｉｎＯＣＴ，Ｄ　　－

［］

ＯＣＴ）两类４．ＴＤ－ＯＣＴ系统需要轴向的机械扫描通过移动反射镜或样品来改变参考臂和样品装置，

臂之间的光程差，以获得样品的深度信息，因而限制

５－６］了系统的成像速度，并且分辨率和信噪比较低［．

轴向分辨率是Ｏ理ＣＴ技术的一个重要指标，

想高斯光源ＳＤ－ＯＣＴ系统的轴向分辨率为

２

／（／）（／（）δ２＝２ｌｎ２πλλ４ｚ＝ｌＣｈ）０

式中：

ｌλλＣ为相干长度；０为光源中心波长；ｈ为光源半谱宽度．可以看出，ＳＤ－ＯＣＴ系统的轴向分辨率除

无需轴向机械扫描，ＦＤ－ＯＣＴ采用频谱域干涉技术，样品探测深度范围内的所有背向散射光同时参与干涉光谱成像，这种深度探测的并行性，解决了高速成且具像与分辨单元信号采集时间下降之间的矛盾，

５－６］

有更高的分辨率和信噪比［．

与光源中心波长、光谱的带宽有关外，还与光谱形状传统Ｓ有关．Ｄ－ＯＣＴ系统常用的宽带光源为超连续，谱激光器和超辐射发光二极管（而热光源很ＳＬＤ）在高分辨率Ｓ少作为ＳＤ－ＯＣＴ系统的光源使用．Ｄ－由于卤钨灯具有极短的相干长度，因ＯＣＴ系统中，

４，８－９］

此可使系统获得较高分辨率的层析图像［．

ＦＤ－ＯＣＴ可以分为谱域ＯＣＴ（Ｓｅｃｔｒａｌ　Ｄｏｍａｉｎｐ

简称Ｓ和扫频源ＯＤ－ＯＣＴ）ＣＴ（Ｓｗｅｔ　ＳｏｕｒｃｅＯＣＴ，ｐ

［４］

简称ＳＯＣＴ，Ｓ－ＯＣＴ）．ＳＤ－ＯＣＴ的最大优势在于只深度信息的获得不需要通过轴向机械扫描实现，需通过光谱仪一次采集含样品深度信息的全部干涉光谱，对波数空间分布的干涉图谱进行傅里叶反变并进行图像重构就可得到样品深度信息的层析换，

图像，因而大大提高了ＳＤ－ＯＣＴ系统的成像速度和

５－６］

本文设计的Ｓ图像分辨率［．Ｄ－ＯＣＴ系统使用热

２　实验系统设计

热光源的光纤ＳＤ－ＯＣＴ系统主要由宽带光源、

９］

迈克尔逊干涉仪和光谱仪构成，结构［如图１所示．

图１中，由２×２光纤耦合器（分束比为５和２０∶５０）个光纤准直器构成光纤迈克尔逊干涉仪，显微物镜不仅提高了Ｏ将光束聚焦在样品上，ＣＴ系统的横向分辨率，而且滤除了焦点外返回的杂散光，保证了系统的成像质量

．

光源作为宽带低相干光源来提高系统的轴向分辨率，获取高分辨率的图像．由于热光源具有极短的相干长度，能够提高系统的轴向分辨率，因此适合作为ＳＤ－ＯＣＴ系统的光源．

１　ＳＤ－ＯＣＴ系统的原理

即散ＳＤ－ＯＣＴ系统的基本原理是散射势理论，

射光强的傅里叶逆变换可得到含样品深度结构信息

７］

的散射势［

｝（）ＦＳ（ｚ）∝ＦＥＳ（Ｐ，ｋ）１Ｉ｛

式中：

为样品的散射势；ＦＳ（ｚ）ｚ为轴向深度；ｋ为波数；为样品在测量点Ｐ处的散射光强；ＥＳ（Ｐ，ｋ）ＦＩ为傅里叶逆变换．对于迈克尔逊干涉仪，干涉光谱信号为

（）Ｉ（ｋ）∝Ｓ（ｋ）１＋２ＦＳ（ｚ）ｋｎｚ）ｚ（ｃｏｓ２ｄ２

０

图１　热光源的光纤ＳＤ－ＯＣＴ系统图

由于样品的背向散射光强远低于参考光强，为了能够较好地发生干涉，因此需要增加样品臂的背但是，由于单层薄膜样品膜表面与基向散射光强度．

片上表面对入射光的背向散射均较强，导致干涉光谱的自相关项增大，引起图像模糊、信噪比降低，因此采用分束比为５系统所用的０∶５０的光纤耦合器．热光源为光谱形状近似高斯分布的卤钨灯，光源发出的入射光经过光纤耦合器后分成两部分，并分别样品的背向散射光中含有样进入样品臂和参考臂．

式中：

为干涉光谱信号；为光源的光谱密Ｉ（ｋ）Ｓ（ｋ）式（中的第１项为直度；ｎ为样品的平均折射率．２）流项，表现为直流噪声；第２项为互相关项．样品的）深度信息可由式（经傅里叶逆变换获得２

（∫

∞

）

＊

｝∝Ｆ］［］品的深度信息，可以看成是多种准单色光的叠加．背ＦＩｋ）Ｓ（ｋ）ＦＳ（ｚ）ｚ）＋ＦＳ（－ｚ）＋δ（Ｓ（Ｉ｛Ｉ［

（）向散射光返回后与来自参考臂的反射光经过耦合器３

４］

）利用５步相移法［去除式（中的第２项和第３项，干涉光谱信号由光谱仪接收，并送入计算发生干涉，３

即直流噪声和镜像，即可得到样品内部不同深度处的ＦＳ（ｚ）．

机进行处理和图像重构．步进电机驱动平移台对样品进行水平扫描，以获得二维层析图像．

：

ｔｔｄｘｂ．ｃｎ　ｈ∥ｗｗｗ．　ｐｊ

７０

西　安　交　通　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４５卷　

３　实验结果和讨论

由于光源的光谱形状、中心波长和带宽决定了因此实验前先要测量卤钨ＯＣＴ系统的轴向分辨率，

）

灯的光谱（见图２．

现．高斯校正后，光源的中心波长和光谱半宽分别为因此系统实际轴向分辨率约为６７０ｎｍ和１６５ｎｍ，

比理论轴向分辨率低，这是由波数的非线１．２μｍ，性校正误差引起的．图３ａ和图３ｂ分别为高斯光谱校正前后样品轴向（深度方向）的一维散射势图，其中纵坐标为归一化散射势．从图３中可以看出，一维高斯光谱校正前后，散散射势具有４个明显的峰值，

射势峰值的尖锐程度不同．在高斯光谱校正前，散射范围较宽，表明系统轴向分辨率势峰值１、２较平坦，较低，不利于边界定位．当高斯光谱校正后，散射势峰值得到锐化，系统轴向分辨率提高，与校正前的峰值２相比，峰值４变大，从而有利于边界定位和薄膜厚度的测量．由图３中散射势的２个主要峰值的位聚苯乙烯薄膜厚度约为６置可知，７．８μｍ．

图２　卤钨灯光源光谱图

由图２可知，卤钨灯光源的中心波长和光谱半宽分别为６根据轴向分辨率的表５０ｎｍ和２２５ｎｍ，达式可知，系统的理论轴向分辨率为０由光．８３μｍ．源光谱图中可以看出光谱并非理想高斯分布，这将会导致轴向响应函数的展宽和旁瓣产生，从而降低

１０］

，系统轴向分辨率和成像质量［因此需要对卤钨灯４，１１－１２］

光源的原始光谱进行高斯光谱校正［对于理．

光谱密度可以表示为想高斯分布的光源，

（）

高斯校正前ａ

Ｓλ）＝ｉ（

（／）２｛［（／ｘｌｎ２λ－λλ－４ｐ０）ｈ］｝

λｈ

）（５

／１２

式中：

设由光谱仪采集到的卤钨灯λ为光源的波长．，的实际光谱密度为Ｓ对应于相同的λ，可由式λ）ｒ（（）计算得出理想情况下的光谱密度．根据实际光谱５

密度和理想光谱密度可以得到校正系数

（／ｃＳλ）＝Ｓλ）λ）ｉ（ｒ（

得到高斯校正后的干涉光谱强度为

（ＩＩλ）＝ｃλ）λ）ｉ（ｒ（

（）７

　　由于光谱仪采集到的干涉光谱信号为波长的函

数，而深度方向的空间坐标与波数互为傅里叶变换对，因此在傅里叶逆变换前，需将波长空间分布的Ｉｉ（转化到波数空间分布的干涉光谱强度Ｉ由ｋ）．λ）ｉ（

因此利用三次样于波长与波数之间的非线性关系，

条插值算法对干涉光谱进行波数空间的非线性校正，以确保系统轴向分辨率和图像质量

［１０］

（）６

（）高斯校正后ｂ

薄膜上表面散射势峰值；薄膜下表面散射势峰值１、３：

２、４：

，若光谱仪采集到的实际干涉光谱强度为Ｉ则可λ）ｒ（

图３　样品的一维散射势峰值的变化趋势

图４为高斯光谱校正前、后样品的二维层析图图中亮线表示折射率突变的界面处，图像顶端的像，

亮线代表聚苯乙烯薄膜上表面，中间亮线位置代表薄膜与玻璃基片的交界处．由于实验样品为单层薄膜结构，为获取高质量的二维层析图像并精确测量薄膜厚度，对样品的二维层析图像进行直方图均衡化处理，并设定灰度值阈值，这样既可以滤掉高频噪声，又可以提高图像的清晰度和对比度，获得精确薄膜厚度．由图４高斯校正前的图像模糊，ａ可以看出，

．

实验样品是以玻璃为基片、厚度为６０μｍ的聚

苯乙烯单层薄膜，非线性校正、高斯光谱校正和图像重构等数据处理过程通过ＭＡＴＬＡＢ编程软件实

：

ｔｔｄｘｂ．ｃｎ　ｈ∥ｗｗｗ．　ｐｊ

等：

热光源谱域光学相干层析成像系统１期　　　　　　　　　　　　　　　　秦玉伟，　第１

７１

ｗｉｔｈ　ｕｌｔｒａ－ｈｉｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｇｇ［］，（）：

Ｊ．Ｏｔｉｃｓ　Ｅｘｒｅｓｓ２００５，１３３１０１５－１０２４．ｐｐ［］４　ＦＥＲＣＨＥＲ　Ａ　Ｆ，ＤＲＥＸＬＥＲ　Ｗ，ＨＩＴＺＥＮＢＥＲＧＥＲ　Ｃ

ｒｉｎｃｉｌｅｓＫ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈ－　ａｎｄｐｐｐｇｐｙ

，Ｊ］．Ｒｅｏｒｔｓ　ｏｎ　Ｐｒｏｒｅｓｓ　ｉｎ　Ｐｈｓｉｃｓａｌｉｃａｔｉｏｎｓ［ｐｇｙｐｐ（）：

２００３，６６２００３２３９－３０３．

［］５　ＬＥＩＴＧＥＢ　Ｒ，ＨＩＴＺＥＮＢＥＲＧＥＲ　Ｃ　Ｋ，ＦＥＲＣＨＥＲ　Ａ

Ｆ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｄｏｍａｉｎ　ｖｓ．ｔｉｍｅ　ｄｏｍａｉｎ　ｏ－ｐ，ｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈＪ］．Ｏｔｉｃｓ　Ｅｘｒｅｓｓｇｐｙ［ｐｐ

（））高斯校正前　　　　　　　　　（高斯校正后ａｂ

图４　样品的二维层析图像

（）：

２００３，１１８８８９－８９４．

［］６　ＣＨＯＭＡ　Ｍ　Ａ，ＳＡＲＵＮＩＣ　Ｍ　Ｖ，ＹＡＮＧ　Ｃ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．

Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔａｄｖａｎｔａｅ　ｏｆ　ｓｗｅｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｄｏ－　ｙｇｐｍａｉｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈＪ］．Ｏｔｉｃｓ　Ｅｘ－ｐｇｐｙ［ｐ

，（）：

ｒｅｓｓ２００３，１１１８２１８３－２１８９．ｐ

［］７　ＦＥＲＣＨＥＲ　Ａ　Ｆ，ＨＩＴＺＥＮＢＥＲＧＥＲ　Ｃ　Ｋ，ＫＡＭＰ　Ｇ，

ｅｔ　ａｌ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ　ｄｉｓｔａｎｃｅｓ　ｂｂａｃｋ－　ｙ］ｓｃａｔｔｅｒｉｎｓｅｃｔｒａｌ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒＪ．Ｏｔｉｃｓ　Ｃｏｍｍｕ－ｇ　ｐｙ［ｐ，ｎｉｃａｔｉｏｎ１９９５，１１７：

４３－４８．

［］８　ＦＥＲＣＨＥＲ　Ａ　Ｆ，ＨＩＴＺＥＮＢＥＲＧＥＲ　Ｃ　Ｋ，Ｓｔｉｃｋｅｒ　Ｍ，

ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｌｉｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｔｅｃｈｎｉｕｅ　ｆｏｒ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏ－ｇｑｐ，ｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈＪ］．Ｏｔｉｃｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｇｐｙ［ｐ２０００，１８５：

５７－６４．

［］９　ＣＨＥＮ　Ｙ　Ｐ，ＺＨＡＯ　Ｈ，ＷＡＮＧ　Ｚ．Ｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎ　ｏｎｇ

－ｄｏｍａｉｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｕｓｉｎａｓｅｃｔｒａｌｐｇｐｙ　ｇ　ｐ

］ｔｕｎｓｔｅｎ　ｈａｌｏｅｎ　ｌａｍａｓ　ｌｉｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ［Ｊ．Ｏｔｉｃａｌ　Ｒｅ－　ｇｇｐｇｐ（）：

ｖｉｅｗ，２００９，１６１２６－２９．

［］陈玉平，赵宏，杨琦，等．谱域光学相干层析成像系统１０

］：

的实验研究［Ｊ．西安交通大学学报，２００８，４２（７）８１６－８１７．

，，ＹＡＮＧ　，ＹｕｉｎＺＨＡＯ　ＨｏｎＱｉｅｔ　ａｌ．Ｅｘ－ＣＨＥＮ　ｐｇｇｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｓｅｃｔｒａｌ－ｄｏｍａｉｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅｐｐｐ

］，Ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ′ａｎ　ＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｔｏｍｏｒａｈｇｙ　ｇｐｙ［（）：

２００８，４２７８１６－８１７．

［］吴彤，丁志华．］１１２０ｋＨＺ扫频光学相干层析系统［Ｊ．

（）：

中国激光，２００９，３６２５０３－５０７．

，ＤＷＵ　ＴｏｎＩＮＧ　Ｚｈｉｈｕａ．Ｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔ　ｏｆ　２０ｋＨｚｇｐｓｗｅｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｓｓｔｅｍ　ｐｐｇｐｙｙ［］，（）：

Ｊ．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌａｓｅｒｓ２００９，３６２５０３－５０７．［］ＤＵ１２ＢＥＲＹ　Ｓ　Ｋ，ＧＹＡＮＥＮＤＲＡ　Ｓ，ＴＵＬＳＩ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．

Ｆｕｌｌ－ｆｉｅｌｄ　ｓｗｅｔ－ｓｏｕｒｃｅ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｐｐｇｐｙ］ｗｉｔｈ　Ｇａｕｓｓｉａｎ　ｓｅｃｔｒａｌ　ｓｈａｉｎＪ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅｐｐｇ［ｇＳＰＩＥ，２００８，７１５５：

１－７．

薄膜与基片之间的边界较宽，但经过高斯光谱校正、直方图均衡化和阈值设定等处理后，图像的质量和分辨率得到了提高，薄膜的边界清晰地显示出来，２条亮线之间的杂散干扰信号得到了去除，薄膜的厚）见图４度约为６７．８μｍ（ｂ．

４　结　论

本文设计了一种使用宽带热光源的光纤迈克尔逊干涉仪结构的Ｓ采用高斯校正算法Ｄ－ＯＣＴ系统，对卤钨灯光源的原始光谱进行校正，提高了系统的轴向分辨率和图像质量．实验结果表明，经过高斯校

正，样品的一维散射势峰值得到了锐化，系统的分辨率和层析图像质量都得到了提高，并且滤除掉了杂散信号的干扰，使薄膜与基片的边界更加清晰．本文测量过程中无需与样品发系统具有较高的分辨率，

生接触，对样品无损伤，具有成像速度快、测量精度因此在薄膜厚度的无损测量方面具有广高的特点，泛的应用前景．参考文献：

［］１Ｄ，ＳＷＡＮＳＯＮＥＡ，ＬＩＮＣＰ，ｅｔａｌ．Ｏｔｉ　ＨＵＡＮＧ　　　　　　－ｐ

，１ｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｒａｈＪ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ９９１，２５４　　ｇｐｙ［（）：

５０３５１１７８－１１８１．

［］２　ＣＨＡＮＧ　Ｓ　Ｄ，ＭＡＯ　Ｙ　Ｘ，ＣＨＡＮＧ　Ｇ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｊａｄｅ

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｓｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏ－ｙｐ，２ｒａｈｉｍａｅｓ［Ｊ］．Ｏｔｉｃａｌ　Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ０１０，４９ｇｐｙ　ｇｐｇｇ

（）：

６１－６．［］３　ＷＩＥＳＡＵＥＲ　Ｋ，ＰＩＲＣＨＥＲ　Ｍ，ＧＯＴＺＩＮＧＥＲ　Ｅ，ｅｔ

ａｌ．Ｅｎ－ｆａｃｅ　ｓｃａｎｎｉｎｏｔｉｃａｌ　ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　ｔｏｍｏｒａｈｇｐｇｐｙ　

（编辑　管咏梅）

：

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