光学参数研究现状

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2023年光学测量行业市场分析现状

2023年光学测量行业市场分析现状

2023年光学测量行业市场分析现状光学测量行业是指利用光学原理进行测量和检测的行业,广泛应用于工业制造、科研实验、医学领域等各个领域。

这个行业的市场规模不断扩大,主要受益于技术的不断发展和应用范围的扩大。

下面是光学测量行业市场分析的现状:1. 市场规模不断扩大:光学测量行业市场规模持续增长。

随着科技的进步和工业的发展,各种光学测量设备的需求不断增加。

例如,光学测量设备在工业制造中的应用主要包括尺寸测量、表面粗糙度测量、形状测量等,这些都需要高精度的光学测量设备来实现。

同时,科研实验和医学领域对光学测量设备的需求也在增加,推动了市场的进一步扩大。

2. 技术创新驱动行业发展:光学测量行业市场在技术创新的推动下得到了迅猛发展。

例如,激光干涉仪、激光测距仪等新型光学测量设备的出现,极大地提高了测量精度和测量速度,满足了不同领域的需求。

同时,随着数字化和自动化技术的发展,光学测量设备的智能化和自动化程度也越来越高,提高了工作效率和准确性。

3. 产业竞争激烈,市场格局逐渐形成:光学测量行业市场竞争激烈,有众多的企业参与其中。

在国内市场中,一些大型的光学仪器设备企业占据主导地位,拥有较强的技术研发能力和市场渠道。

同时,一些中小型企业也在市场中崭露头角,通过技术创新和市场拓展,逐步形成自己的市场份额。

在国际市场中,一些外资企业占据重要地位,国内的企业需要加强技术创新和市场开拓,提升自身的竞争力。

4. 行业面临机遇和挑战:光学测量行业市场面临着机遇和挑战。

机遇主要来自于国内外市场的需求不断增加,行业的技术水平不断提高,以及国家对于技术创新和产业升级的支持政策。

然而,行业也面临着一些挑战,例如技术创新的迅猛发展,不断提高的客户需求,以及国内外竞争的加剧等。

企业需要不断提高技术水平和市场竞争力,以应对这些挑战。

总之,光学测量行业市场前景广阔,市场规模不断扩大,技术创新驱动行业发展。

然而,市场竞争激烈,企业需要加强技术研发和市场开拓,提高自身的竞争力。

光学技术的发展现状与未来趋势分析

光学技术的发展现状与未来趋势分析

光学技术的发展现状与未来趋势分析随着科学技术的不断发展,光学技术也在不断创新与进步。

光学技术广泛应用于各个领域,包括通信、医疗、工业制造、军事等,成为现代社会不可或缺的一部分。

本文将对光学技术的发展现状与未来趋势进行分析与探讨。

首先,光学技术在通信领域的应用日益广泛。

随着互联网的快速发展,人们对于高速、稳定的网络连接需求越来越高。

光纤通信作为目前最主流的通信方式之一,具有大带宽、长距离传输能力以及抗干扰等优势,得到了广泛的应用与推广。

未来,随着5G技术的不断发展,对于高速光纤网络的需求将会更加迫切,光学技术的发展也将进一步加快。

其次,光学技术在医疗领域也有着重要的应用。

激光技术在眼科手术中起到了革命性的作用,如LASIK手术已经成为矫正近视眼的首选方法。

此外,光学显微镜技术也广泛应用于医学检测、疾病诊断等方面。

未来,随着医疗技术的不断进步,光学技术有望在更多医疗领域发挥重要作用,如荧光光仪在癌症检测中的应用、光学成像技术在生物组织结构研究中的应用等,都将为医疗领域带来新的突破。

再次,光学技术在工业制造中也有着广泛的应用。

例如,激光切割技术已经成为工业制造中不可或缺的一部分,广泛用于各类材料的切割和焊接。

此外,光学传感器技术在自动化生产、质量控制等方面起到了重要的作用。

光学技术的进一步发展将提高工业制造的精度、效率和质量,推动整个制造行业向智能化、自动化方向发展。

最后,光学技术在军事领域也有着重要的应用价值。

红外技术、激光制导技术等成为现代军事中不可或缺的一部分。

光学技术的应用能够提高军事装备的精确度和作战效果,保障国家安全。

然而,由于军事技术的保密性,我们无法得知光学技术在军事领域的最新进展。

但可以确定的是,光学技术在军事领域的应用将在未来继续发挥重要作用。

综上所述,光学技术作为一项重要的科技创新领域,已经在各个领域发挥着重要作用。

未来,随着科技的不断发展,光学技术将继续取得突破性进展。

我们可以预见的是,光纤通信技术将进一步提升网络传输速度和稳定性,光学技术在医疗、工业和军事领域的应用将更加广泛。

光学波前参数的分析评价方法研究

光学波前参数的分析评价方法研究

光学波前参数的分析评价方法研究光学波前参数对于光学系统的性能分析和评价具有重要的意义。

光学波前参数可以通过波前传感器等仪器获得,例如自适应光学系统中的波前传感器就能够获取到光学波前的相关信息。

在科学研究和工程应用中,对于光学系统的波前参数进行分析和评价,可以帮助我们了解光学系统的性能,并进一步提高光学系统的设计和优化。

1. 波前畸变分析:波前畸变是指光线经过光学系统后,由于光学元件的制造工艺或者系统布局等原因导致的光线偏离理想光学轴或出现相位差。

光学系统的波前畸变分析可以通过测量和分析波前形成的像差来进行评价。

常用的波前畸变分析方法包括用干涉法测定相差、用奇点螺旋法研究原点偏移、用条纹法检测像差等。

2. Zernike多项式展开法:Zernike多项式是描述波前畸变的有效数学工具。

通过将波前形态函数展开为Zernike多项式的线性组合,可以得到各个Zernike系数,从而定量地描述和表征波前畸变的程度。

通过对波前畸变进行Zernike多项式展开,可以得到各阶和各项异性的Zernike系数,进而进行波前畸变的分析和评价。

3. 不完整波前参数分析:光学波前的不完整参数分析主要是指在测量波前时,测量设备的性能限制或者波前采样的局限性导致波前参数的损失。

在不完整参数分析中,我们需要对波前采样过程进行合理选择和优化,以保证测量结果的精确性。

常用的不完整波前参数分析方法包括小视场波前分析、部分波前传感器测量和模态分解法等。

4. 成像质量评价:成像质量是对于光学系统性能的综合评价。

在光学波前参数的分析评价中,成像质量评价是重要的一部分。

成像质量评价一般通过模拟和实验相结合的方法进行。

常用的成像质量评价方法包括MTF(调制传递函数)曲线分析、偏振成像质量评价、分辨率评价和像差评价等。

光学波前参数的分析评价方法包括波前畸变分析、Zernike多项式展开法、不完整波前参数分析和成像质量评价等。

这些方法可以帮助我们全面了解光学系统的性能,并为光学系统的优化提供有价值的参考。

摄像机镜头光学性能的研究与优化

摄像机镜头光学性能的研究与优化

摄像机镜头光学性能的研究与优化第一章:引言随着科技的不断进步,摄像机的应用也越来越广泛。

在日常生活中,摄像机可以用于电影制作、家庭摄影、监控等各种领域。

然而,不同场合的摄像机对于镜头光学性能的要求也不尽相同。

因此,研究和优化摄像机镜头的光学性能成为了一个重要的问题。

在本文中,我们将就摄像机镜头光学性能的研究与优化作一系列阐述。

第二章将介绍摄像机镜头的基本结构和光学性能参数。

第三章将分析影响摄像机镜头光学性能的主要因素。

第四章将针对这些因素提出一些优化策略和方法。

最后,我们将总结本文的主要内容。

第二章:摄像机镜头的基本结构和光学性能参数摄像机镜头通常由若干个透镜组成,透镜的种类和数量视具体应用而定。

透镜在光线传输中起着折射、散射等重要作用。

因此,为了评估一个摄像机镜头的光学性能,我们需要考虑不同参数之间的相互关系。

常见的摄像机镜头光学性能参数包括焦距、光圈、视角、变形、畸变和色差等。

其中,焦距用于衡量透镜的聚焦能力,光圈用于表示镜头的最大光通量,视角则表示摄像机能够拍摄到的角度范围。

变形和畸变是典型的镜头失真现象,影响图像的质量,而色差则是不同色光通过透镜后折射角度不同而产生的现象。

第三章:影响摄像机镜头光学性能的因素摄像机镜头的光学性能不仅受镜头自身结构参数的影响,还受到多种因素的制约。

以下是影响摄像机镜头光学性能的主要因素:1.透镜材料。

透镜材料对光线的折射、散射等都有相应影响,例如晶体玻璃的色散率比亚硝酸乙酯高得多,因此在设计镜头时需要对透镜材料做出选择。

2.透镜的制造工艺。

不同的制造工艺会对透镜的形状和光学性能产生影响,比如磨镜工艺和光学玻璃成型工艺。

3.透镜组的数量。

透镜组数量会直接影响镜头光学系统的复杂度和效果。

4.光学公差。

在透镜制造的过程中,由于各种因素的影响,透镜参数可能存在一定误差,这就要求镜头设计时需要充分考虑公差的影响。

5.机械结构。

机械结构的设计也会对镜头的光学性能产生影响,如排列方式、横轴、纵轴的偏差等。

新型光学成像技术研究现状

新型光学成像技术研究现状

新型光学成像技术研究现状自20世纪以来,光学成像技术得到快速发展并得以广泛应用于各种领域。

从最基本的单反相机到最新的高分辨率医疗成像设备,光学成像技术一直在不断创新和改进。

那么,目前新型光学成像技术的研究现状是如何呢?一、超分辨成像超分辨成像是目前光学成像技术的研究热点之一。

传统的成像方式受到了不少限制,例如受分辨率限制的模糊图像、受光线干涉影响的鬼影等,这些问题都是传统成像方式无法解决的。

而超分辨成像便是打破这些限制的有效途径,使我们能够得到更清晰、更可信的成像结果。

超分辨成像主要分为两种方式,分别是超分辨率计算和超分辨率成像。

其中,超分辨率计算技术通过数学算法,将图像分析、处理、重建和插值,最终得到高分辨率图像;而超分辨率成像技术则通过对原始图像的多次成像和处理,从而实现物体的更高分辨率成像。

二、光学相位成像光学相位成像(OPI)是利用物体对相干光的干涉,通过测量和重建物体的相位信息,实现成像的一种新兴技术。

相比传统的成像方式,OPI可以在不需要反射镜或透镜的情况下进行成像,避免了光学元件引起的像差和畸变,从而可以得到更高质量的图像。

OPI技术可以广泛应用于机械、人体和动物等领域。

例如在医疗领域,OPI技术被用于眼科、内科、肺科等疾病的诊断和治疗;在机械领域,OPI技术可以用于金属表面质量检测、电子元件的组装等方面。

三、光学相干成像光学相干成像(OCI)是一种可以在不接触样品、不需准直样品和不需机械扫描的情况下,得到样品的微观结构和物理性质的新型成像技术。

OCI技术主要依靠光的相干性,通过对样品反射光波前的相位和振幅进行干涉分析,从而得到样品的细节信息。

OCI技术可以应用于药物筛选、生物医学、图像制备和表面分析等领域。

例如在制药领域,OCI技术可以用于药物微观结构分析和表面质量检测;在生物医学领域,OCI技术可以用于动物和人体器官结构的成像分析。

总结新型光学成像技术的研究发展,既是提高成像质量的有效途径,也是光学科技不断创新的重要方向。

光学设计 研究报告

光学设计 研究报告

光学设计研究报告
光学设计研究报告
一、研究背景
光学设计是指通过计算机辅助工具和光学原理,设计和优化光学系统的过程。

在现代科技和工程领域,光学设计被广泛应用于激光器、光通信、光学传感、成像设备等领域。

二、研究目标
本研究的目标是设计和优化一个光学系统,以达到特定的性能要求。

通过合理地选择光学元件(如透镜、反射镜等)的参数和配置,使得系统能够实现特定的成像、聚焦等功能。

三、研究方法
在光学设计中,通常采用光线追迹法进行建模和优化。

首先,需要确定光学系统的几何参数和光学材料的光学性质。

然后,使用光线追迹法模拟光线在系统中的传播路径,并计算出输出光的特性。

接下来,通过连续改变系统的参数,比如光学元件的曲率半径、厚度等,使用优化算法寻找最优解。

最后,根据实际要求和约束,选择最佳的设计方案。

四、研究结果
通过光学设计软件的辅助,本研究获得了一个光学系统的最佳
设计方案,实现了预期的性能要求。

该系统具有良好的成像质量、聚焦能力等特点,为实际应用提供了可行方案。

五、研究意义与应用
光学设计在现代科技和工程领域有着广泛的应用。

它不仅能够提高光学系统的性能和效率,还能够节省成本和资源。

在激光器、光通信、成像设备等领域,光学设计能够实现更精确的聚焦、成像和光束控制,为相关技术和产业的发展提供强大支持。

六、研究展望
光学设计是一个不断发展和探索的领域。

未来的研究可以通过优化算法的改进和新型光学元件的应用,进一步提高光学系统的性能。

同时,结合人工智能和机器学习的方法,可以实现更自动化和智能化的光学设计过程,提高效率和精度。

光学设备参数标定的研究和实现

光学设备参数标定的研究和实现

光学设备参数标定的研究和实现光学设备在各个领域都得到了广泛的应用,如工业制造、医疗诊断、通信传输等。

然而,在实际使用过程中,了解光学设备的参数非常重要。

什么是光学设备参数标定呢?它是指为获得最好的光学设备性能,需要进行一系列测试和校准,如相机对焦、颜色校正、温度误差补偿等。

光学设备参数标定对于保证设备性能、提高设备精度具有重要的意义。

光学设备参数标定过程中的一些典型问题在进行光学设备参数标定的过程中,会出现一些典型问题,例如设备光学轴的不对称,透镜表面的凹凸不平、反射率不对等问题。

这些问题都会影响设备的性能和精度,需要进行标定和校准。

此外,还存在其他问题,如器件质量差、光干扰、噪音以及光源位置和照射角度等等。

这些问题不同程度上都会影响到光学设备性能的准确度和稳定性。

光学设备参数标定方法实际上,光学设备参数标定方法是多种多样的。

在实际应用中,我们应根据不同设备的具体问题来进行相应的标定方法选择。

这里,我们重点介绍几种常用的光学设备参数标定方法。

1、摄像机定焦标定法针对机器视觉系统,摄像机的对焦调节是至关重要的。

常规方法是先让摄像机对着标准板拍摄,通过不同的配置和算法,来实现自动位移调焦。

同时,该方法需要使用标准加密板来调整摄像机的具体焦距范围,以便获得满意的成像质量。

2、透镜表面校正由于制造过程或者长时间使用的原因,光学设备中可能出现透镜表面的凹凸不平等问题,这将严重影响光学设备的成像质量和影像的大小。

解决该问题的方法,是在压边杆的基础上,在透镜表面上刮掉不平坦的部分,以实现表面的平滑化。

3、颜色校正在现实生活中,光的颜色很复杂,非常难以描述和比较。

在光学设备的使用过程中,颜色校正是非常关键的问题。

颜色校正就是指在不同的白光源下,标准板颜色与实际成像颜色之间的比较和校准。

颜色校正的结果,会对光学设备的成像质量和后续数据分析产生非常大的影响。

总结通过对光学设备参数标定方法的简单介绍,我们可以发现,光学设备的性能和精度会受到各种因素的影响,因此光学设备参数标定是非常重要的。

我国光学前沿科技技术探索与发展现状及展望

我国光学前沿科技技术探索与发展现状及展望

我国光学前沿科技技术探索与发展现状及展望Introduction to Cutting-edge Optical Technology in ChinaChina has made significant advancements in the field of optical technology, positioning itself as a global leader in this area. This article aims to provide an overview of some of the cutting-edge optical technologies developed in China.1. Quantum Communication:Quantum communication is a secure method of transmitting information using quantum principles. China has made remarkable progress in this field, achieving record-breaking results in quantum key distribution and quantum teleportation experiments. The successful launch of the world's first quantum communication satellite, Micius, has further cemented China's position as a pioneer in quantum communication.2. Optical Computing:Optical computing utilizes light instead of electrical signals to process and transmit information. China has made significant strides in developing optical computing systems, which have thepotential to revolutionize the computing industry. Research institutions in China have successfully developed optical logic gates and optical interconnects, paving the way for faster and more efficient computing systems.3. Optical Imaging:Optical imaging plays a crucial role in medical diagnostics and scientific research. China has made significant advancements in this field, particularly in high-resolution imaging techniques such as optical coherence tomography (OCT) and multiphoton microscopy. These technologies provide detailed imaging of biological tissues at the cellular level, enabling early detection of diseases and deeper understanding of biological processes.4. Optical Sensors:Optical sensors are widely used for various applications, including environmental monitoring, industrial automation, and biomedical sensing. China has made notable progress in developing advanced optical sensor technologies. For instance, fiber optic sensors have been developed for real-time monitoring of temperature, pressure, and strain in harsh environments. These sensors offer high sensitivity, fast response, and immunity to electromagneticinterference.5. Photonic Integrated Circuits:Photonic integrated circuits (PICs) are essential components for optical communication systems. China has been actively working on the development of PICs, aiming to overcome the limitations of traditional electronic integrated circuits. By integrating multiple optical functions onto a single chip, PICs enable higher data transmission rates, lower power consumption, and improved system performance.Conclusion:China's advancements in cutting-edge optical technologies have not only contributed to scientific research but also have practical applications in various industries. With ongoing research and development, China is poised to continue pushing the boundaries of optical technology and making significant contributions to the global scientific community.中文回答:我国光学前沿科技的介绍我国在光学技术领域取得了重大突破,成为全球光学技术领域的领导者。

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双积分球技术近年来,激光在生物医学上的应用得到人们越来越广泛的关注,其中生物组织光学特性在光与组织体的相互作用中扮演着重要的角色。

组织光学特性参数用来表述组织的光学性质,为临床的医疗诊断和治疗提供参数指标,对医学领域的相关应用有重要的指导意义。

生物组织是一种复杂介质,是一种高散射随机介质,研究光与这种随机介质的相互作用并通过相互作用来反映有关组织内部的特征信息是近几年光学技术研究较为活跃的前沿领域之一,并逐步发展成为一种新兴学科分支——组织光学。

组织光学的核心是发挥光子学测量的实时、无损或微创等优势,利用各种光子学技术,通过测量组织光学特性参数的变化来揭示生物组织结构与功能的变化。

因此,光学特性参数的测量对组织光学至关重要。

随着激光生物医学的普及,特别是各种新型激光器的出现,激光正广泛应用于生物医学领域的各个方面。

令人遗憾的是,目前有关激光生物医学领域的基础研究并未跟上临床应用,实际的应用中还存在着很大的盲目性,“经验"起着很重要的作用。

其主要的原因在于,对激光与生物组织相互作用机理认识不足。

为研究光与组织的相互作用,诸多模型被提出来了,这些模型的准确性取决于组织光学特性参数的测量。

因此,光学特性参数的准确测量对组织光学至关重要,它是进一步研究光在生物组织中传播的基础,对激光外科,光动力疗法等激光临床应用都有重要的指导意义。

凡是与光学参数有关的关系和规律,均可成为测量的依据和原理,因而组织体光学特性参数的测量方法及所涉及的内容几乎包罗万象。

测量组织光学特性参数方法有时间分辩、空间分辩、频率调制,超快时间分辩谱和空间分辨谱,积分球技术甚至神经网络技术等等。

各种测量方法各有千秋,双积分球技术是目前公认最为精确的一种测量技术。

该技术采用的是一种离体的间接光学特性参数测量方法,是将积分球系统及传输理论的精确解结合起来实现的。

在己知生物组织样品厚度的情况下,利用积分球系统测量组织样品的反射率,透射率以及准直透射率,而后再根据特定的组织体光学传输模型就可以获得组织体的主要光学特性参数。

它能够同时获取离体生物样品的各项光学特性参数,并且可以分别考虑组织的层状结构,如可以对离体的真皮和表皮分别进行测量,是研究组织光学的一种重要方法。

生物组织中的光传输以及生物组织的光学特性是生物医学光子学重要的研究内容,在医学上对疾病的光诊断和光治疗有重要的理硷和实际的意义。

因此本论文对光在生物组织中的传输以及生物组织光学特性参数的测量进行了理论和实验研究。

从光的传输理论出发,在漫射近似下获得了生物组织内光传输的漫射近似方程,并且在不同的边界条件下对无限细光束垂直入射到半无限大组织的漫射方程进行了求解,给出了组织表面漫反射系数的时间和空间分辨的表达式。

生物组织是由不同大小、不同成分的细胞和细胞问质组成的,对可见光和近红外光通常呈现出不透明、混沌和高散射的特点。

光在生物组织传播是一个很复杂的过程,其主要特点是生物组织对光波的散射和吸收。

确定生物组织光学特性参数是医学诊断和治疗领域中迫切需要解决的问题,是生物医学光子学研究的热点之一。

目前,生物组织光学特性参数的测量方法主要有直接测量法和间接测量法,其中活体组织的无损测量法是研究的热点。

出于生物组织结构的多样性和复杂性,从目前国内外报道的研究和测量结果来看,所获得的生物组织的光学特性参数有较大的离散性,表明光传输理论或其他相关的理论尚有待进一步完善,依据光传输理论所建立测量方法与技术尚在理论和实验研究阶段,对于实际医学临床的使用还有大量的工作要做。

另一方面,传统的光学参数有时并不适合于实际应用,寻找新的参数,使其能够更准确、更具特异性的体现生物组织的特性,也是今后这方面工作的一个重点。

历史上曾经提出两科t不同的理论来处理光波在随机分布粒子群中的传播问题,一种称为解析理论,另一种称为输运理论。

解析理论也称为多次散射理论,它从Maxwell方程或波动方程这种基本微分方程出发,引进粒子的散射和吸收特性,并求出方差和相关函数这些统计量的适当的微分方程或积分方程。

原则上,这种理论考虑了多次散射、衍射和干涉效应,在这个意义上说,它在数学上是严格的。

但是,实际上它不可能得到完全包括这些效应的解,产生有用解的各种理论电都是近似的,每一种理沦只在一定的参数范围内才有用。

输运理论也称之为辐射传输理论,它是由Schuster于1 903年首创的。

输运理论不是从波动方程出发,而是直接讨论能量通过包含粒子的介质时的输运问题f281。

该理论的研究比较直观,它缺少解析理论那种数学上的严谨。

尽管在描述单个粒子的散射和吸收特性时考虑了衍射和干涉效应,但输运理论本身并不包括衍射和偏振效应,仅有所谓的可由实验确定的组织光学性质基本参数。

为此,引入吸收和散射特征参数:吸收系数、散射系数。

散射相函数和平均折射率用来描写光与生物组织的相互作用,这些参数在一定条件下可以由实验直接或间接测得。

在输运理论中假定辐射场之间不存在相关性,因此用到的是功率的叠加而不是场的叠加。

随着光传输理论和实验研究的曰益深入,国际上出现了许多测量生物组织光学特性参数的新方法和新技术,时间分辨技术、空间分辨技术、以及频域光子迁移技术都得到了发展。

其中,时间分辨技术在人体组织光学特性活体检测的实际应用已有报道。

各种先进的激光光源和探测方法的推出以及相关设备水平的提高促进了生物组织光学特性参数测量技术的发展。

目前人们可以使用不同功率、多种波长连续激光或者从纳秒至飞秒范围的脉冲激光及其一体化设备研究和测量生物组织的光学特性。

从早期采用单光纤探测发展到集成光纤探测组织表面的光分布,特别是CCD探测技术与计算机相结合应用于生物组织光学特性参数测量,使无损测量技术水平提升到一个新的高度。

近年来,人们还将相干探测技术用于该领域,相干后散射测量已经作为一种新方法用于生物组织光学特性的研究。

B.C.Wilson、C.J.M.Moes、、Ⅳ.M.Star和H J.van Staveren等人对生物组织模拟液Intralipid 的光学特性作具体的研究,在630nm波长He-Ne激光入射情况下测定了一定百分比浓度的Intralipid溶液的散射系数。

、吸收系数。

和各向异性囚子g,H.J.vfln Staveren等人还对400--1100rim范围内多个波长的激光在Intralipid--10%中散射的情况作了研究,给出了散射系数和g随入射光波长变化的关系式。

S.T Flock、13.C.Wilson and M.S、Patterson等人用各向同性散射光纤探头测量了633nm光入射到Intralipid/ink溶液中的光能流率,用光纤和积分球装置分别测量了溶液表面的漫反射系数,并与Monte Carlo模拟和漫射理论结果相比较以试验MonteCarlo模型的精度和适用范围,得出了在0.95一O.999的反照率范围内Monte Carlo模拟和漫射理论结果与实验结果有很好的符合,而探测液体表面的漫反射率积分球装置相对光纤探测有较大的误差。

A.H.Hielscher和S.t Flock等人用Monte Carlo模拟数据为非实验标准,检验了漫射理论模型在不同边界条件下的精度,分析了误差对散射系数和吸收系数以及光源一探测点距离的依赖关系,指出在近源处(一般指光源一探测点距离小于2mm)漫射理沦模型有较大误差,离开光源区后则误差逐渐减小。

早在70年代,许多研究者用切片离体测量的方法测定了某些生物组织在离体状态下的光学特性参数,Oregon Graduate Institute,Beaverton的Scott A.Prahl等人利用两个积分球分别测量薄片组织表面的漫反射和透过光强,然后利用加倍(adding—doubling)方法来推算组织的光学参数。

R.Marchesini等人测量了几种哺乳动物离体组织的散射系数、吸收系数和各向异性因子。

Cheong和Wilson发表了离体组织光学特性参数的测量方法与研究成果的综述沦文。

M.S.Patterson等人在1989年对时域的漫射理论作了理论和实验研究,获得了半无限大介质及平扳介质的漫反射系数和透射系数的理论公式,并与Monte Carlo模拟结果及实验结果相比较有较好的符合,用760nm皮秒级脉冲激光入射并测量了人的小腿部肌肉在体组织表面的漫反射光分布,基于该理论模型下获得了组织的散射系数和吸收系数。

R.A.Bolt and J.J.ten Bosch等人在1 993年较早将CCD技术用于生物组织光学特性的研究,使用二维CCD装置测量了组织模拟液Intralipid表面的漫反射光沿空间分布,并与漫刳近似理沧、随机行走模型进行了比较。

A.Kienle等人采用CCD设计了一套非接触法接收生物组织表面空间分辨的漫反射光,用蒙特卡罗算法训练的神经网络求得空问分辨波形的数据求解组织的光学参数,且通过生物组织模拟液英脱利匹特(Intralipid)对测量结果进行了验证,同时给出了对牛肌肉、牛脂肪、鸡胸、牛肝等离体组织的光学特性参数。

R.C,Haskell等人刈半无限大介质频域的漫射理论作了理论和实验研究,理论分析指出三个常用的边界条件中以部分流边界条件的精度最高,将理论与实验所测量的频域光子迁移(FDPM)数据午日比较其差别在3%以内。

Judith R.Mourant等人用CCD及六根距离光源不同位置的光纤探测组织表面的光分布,测定组织光学特性参数随波长的变化,并与米氏理论进行了比较,而且通过聚苯乙烯微球和英脱利匹特组织模拟液进行了验证。

J.M.Schmitt and R.EBonner等人提出用OCT技术测量组织的光学参数,通过生物组织背向散射光强度与深度的关系曲线来确定组织的光学特性参数,并通过已知光学参数的聚苯乙烯(plystyrene)微球悬浮液来验证测量装置的精度。

A.Kienle等人从稳态、时域和频域几个方面研究双层介质且第二层为无限大介质中光的传播,在外推边界条件下的获得了漫射方程的解。

并用双层模型的蒙特卡罗模拟数据以及双层固体组织模拟液的测量结果验证了得到的理论结果。

N.Ghosh,S.K.Mohanty等人通过测量组织表面空间分辨漫反射光谱确定了正常和癌变乳腺组织的光学特性参数,发现癌变组织的散射和吸收系数均大于正常组织的散射和吸收系数,并且通过各向异性因子的测量,估算出在癌变组织中等效的米氏散射粒子直径大于正常组织中的等效直径,显示了该方法在临床应用中的潜力。

在国内,天津大学的周向阳、刘迎等人建立了肺部肿瘤组织的模型.采用蒙特卡罗方法来模拟激光在其中的传播,得到了激光在模型中的能量分布,分析了影响激光能量分布和治疗效率的因素,并比较了会聚光束和平行光束在治疗效率上的差异。

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