Details

Цель работы: исследование возможности повышения продольной пространственной разрешающей способности системы оптической когерентной томографии за счёт совместной обработки данных двух спектральных диапазонов и применения методов повышения разрешения. Объектом исследования является система оптической когерентной томографии с регистрацией данных в спектральных диапазонах 1300 нм и 1550 нм. В работе рассмотрены основные принципы оптической когерентной томографии, факторы, влияющие на пространственное разрешение, а также современные методы повышения разрешающей способности. Разработана экспериментальная установка, включающая два спектрометра, микропозиционер и программное обеспечение для автоматизации измерений. Реализован алгоритм предварительной обработки экспериментальных данных, включающий интерполяцию спектров, подавление фоновых составляющих, фазовую обработку и формирование томографических изображений. Проведено сравнение методов MUSIC, SSA и деконволюционной обработки на экспериментальных данных. Показано, что применение методов повышения разрешения позволяет улучшить локализацию отражающих границ исследуемого объекта. Полученные результаты могут быть использованы при дальнейшем развитии систем оптической когерентной томографии и методов обработки спектральных данных.

The purpose of this work is to investigate the possibility of improving the axial spatial resolution of an optical coherence tomography system through the joint processing of data acquired in two spectral ranges and the application of resolution enhancement methods. The object of the study is an optical coherence tomography system operating in the spectral ranges of 1300 nm and 1550 nm. The thesis reviews the fundamental principles of optical coherence tomography, the factors affecting spatial resolution, and modern methods for resolution enhancement. An experimental setup was developed, including two spectrometers, a micropositioner, and software for measurement automation. A preprocessing algorithm for experimental data was implemented, including spectral interpolation, background suppression, phase processing, and tomographic image formation. A comparative analysis of the MUSIC algorithm, Singular Spectrum Analysis (SSA), and deconvolution-based processing was carried out using experimental data. The results demonstrate that the application of resolution enhancement methods improves the localization of reflective boundaries within the investigated object. The obtained results can be used for the further development of optical coherence tomography systems and spectral data processing techniques.