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Non-invasive Observation of Human Tissue Samples with Full Field Optical Coherence Tomography

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Chinese Journal of Electronics 2019年第5期28卷 987-992页

作者： MU Ning gao wanrong ZHOU Yawen Department of Optical Engineering Nanjing University of Science and Technology

In this work, we report on non-invasive observation of human esophagus, liver, and uterus samples with Full field optical coherence tomography(FFOCT).ln imaging process, fresh human samples were fixed in formalin immediately after excision and then imaged directly without staining and cutting the samples into a serial of thin slices. Tissue microstructures of each type of normal or cancerous tissue as well as their changes with the increase of the depth beneath tissue surface can be identified in the depth-resolved images. The results demonstrate the potential of applications of the en face images in clinic practice.

关键词： En face images Optical sectioning imaging Full field optical coherence tomography(FFOCT) Tissue microstructures

CHARACTERIZATION OF VITILIGO BY IN VIVO SCATTERING COEFFICIENT OF HUMAN SKIN

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Journal of Innovative Optical Health Sciences 2011年第1期4卷 67-72页

作者： wanrong gao PENG LEE XIANLING ZHANG Department of Optical Engineering Nanjing University of Science and Technology 200 Xiao Ling Wei Nanjing Jiangsu 210094China

Scattering coefficients of human skin in vivo with and without vitiligo were measured with optical coherence tomography(OCT).The experimental results show that there exist significant difference between the scattering coefficient of the epidermis of in vivo human skin with and without vitiligo *** results may be helpful for quantitatively diagnosing or evaluating the treatment of the disease.

关键词： Scattering coefficient human skin vitiligo optical coherence tomography

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人体皮肤偏振特性随其结构参数变化的研究

激光生物学报 2024年第2期33卷 133-142页

作者：王安滕子嫣石嘉怡高万荣南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

本文基于圆柱-双折射的皮肤真皮层简化模型,研究了人体皮肤偏振特性随其结构参数的变化特性。该工作第一次利用偏振敏感光学相干层析成像系统所测得的人体皮肤的双折射参数值,分析了其双折射、二相色性以及退偏特性随结构参数的变化而... 详细信息

本文基于圆柱-双折射的皮肤真皮层简化模型,研究了人体皮肤偏振特性随其结构参数的变化特性。该工作第一次利用偏振敏感光学相干层析成像系统所测得的人体皮肤的双折射参数值,分析了其双折射、二相色性以及退偏特性随结构参数的变化而变化的特性。该研究结果对于解释偏振试验测量结果、进行临床人体皮肤病的诊断以及治疗效果的在体监测具有重要的帮助。

关键词：人体皮肤模型双折射特性二相色性成像系统退偏特性

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B-scan-sectioned dynamic micro-optical coherence tomography for bulk-motion suppression

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Chinese Optics Letters 2022年第2期20卷 34-39页

作者： Chaoliang Chen Weisong Shi Zhiyuan Qiu Victor X.D.Yang wanrong gao Advanced Photonics Center School of Electronic Science&EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210096China Department of Optical Engineering Nanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China Department of Electrical Computerand Biomedical EngineeringRyerson UniversityTorontoOntario M5B 2K3Canada Division of Neurosurgery Sunnybrook Health Sciences CentreTorontoOntario M4N 3M5Canada Division of Neurosurgery Faculty of MedicineUniversity of TorontoTorontoOntario M5T 1P5Canada

In this Letter, we present B-scan-sectioned dynamic micro-optical coherence tomography(BD-MOCT) for high-quality subcellular dynamic contrast imaging. Dynamic micro-optical coherence tomography(D-MOCT) is a functional optical coherence tomography(OCT) technique performed on high-resolution(micron level) OCT systems;hundreds of consecutive B-scans need to be acquired for dynamic signal extraction, which requires relatively long data acquisition time. Bulk motions occurring during data acquisition(even at the micron level) may degrade the quality of the obtained dynamic contrast images. In BD-MOCT, each full B-scan is divided into several sub-B-scans, and each sub-B-scan repeats multiple times before the sample beam moves to the next sub-B-scan. After all of the sub-B-scans for a full B-scan are completely acquired, we stitch all of the sub-B-scans into the same number of full B-scans. In this way, the time interval between two consecutive stitched B-scans could be reduced multiple times for bulk-motion suppression. The performed scanning protocol modulates the scanning sequences of fast scanning and repeat scanning for improving the dynamic contrast image quality, while the total data acquisition time remains almost the same.

关键词： optical coherence tomography high-resolution imaging dynamic imaging bulk-motion suppression

Determination of Fourier Components of Spatial Correlation Function of Dielectric Susceptibility of Random Medium

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Journal of Modern Physics 2019年第4期10卷 443-451页

作者： Ning Mu wanrong gao Department of Optical Engineering Nanjing University of Science and Technology Nanjing China

In this work, we present a new method of directly determining Fourier components of the spatial correlation function of the dielectric susceptibility of random medium. The method is based on the analysis of the ratio of the spectrum of the light scattered by the spatial correlation components of the dielectric susceptibility of tissue to the spectrum of light scattered by the randomly distributed scatterers which are independent on the value of the spectrum of the incident light and the direction of the observation. The results may find wide applications in areas such as in biomedical diagnosis.

关键词： Spatial Correlation of Refractive Index Spectrum of the Light Scattered Dielectric Susceptibility Fourier Components

The Design of the Black Patch

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Chinese Journal of Lasers 1996年第3期B5卷 260-267页

作者： gao wanrong ZHANG Xingzhen PAN Laijiu WANG Jiangang(Space Optics Department, Xi' an Institute of Optics and fine Mechanics,Academia Sinica, Xi' an 710068, China) Xi'an Inst of Optics and Fine Mechanics Academia Sinica Xi'an China

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关键词： veiling glare index image quality black area design

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光学相干层析系统的信噪比分析及优化

中国激光 2008年第4期35卷 635-640页

作者：李鹏高万荣南京理工大学电光学院光学工程系江苏南京210094

为提高光学相干层析(OCT)系统的信噪比(SNR),改进系统的探测灵敏度,保证系统的成像质量,从理论上详细分析了光学相干层析成像系统中的主要噪声源,建立了系统噪声的理论模型,分析了光学相干层析成像系统中的各个组成单元对系统信噪比的影... 详细信息

为提高光学相干层析(OCT)系统的信噪比(SNR),改进系统的探测灵敏度,保证系统的成像质量,从理论上详细分析了光学相干层析成像系统中的主要噪声源,建立了系统噪声的理论模型,分析了光学相干层析成像系统中的各个组成单元对系统信噪比的影响.建立了一套实用型的光学相干层析成像系统,对该探测系统中的噪声进行了测量,得到系统噪声的实验模型.然后对理论分析的结果进行一定的修正,并对实验系统进行优化,得到了16μm的纵向分辨率,-90 dB的探测灵敏度.

关键词：医用光学光学相干层析噪声分析灵敏度动态范围信噪比

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全场高分辨生物组织光学层析成像

中国激光 2014年第8期41卷 114-121页

作者：朱越高万荣南京理工大学电光学院光学工程系江苏南京210094

建立了一套全场光学相干层析(FFOCT)系统,以实现对生物组织和细胞的高分辨层析成像。该光学系统基于Linnik干涉显微结构。不同于现有FFOCT系统采用光纤束照明方式,采用卤钨灯照明和大数值孔径显微物镜成像,压电陶瓷(PZT)移相,面阵电荷... 详细信息

建立了一套全场光学相干层析(FFOCT)系统,以实现对生物组织和细胞的高分辨层析成像。该光学系统基于Linnik干涉显微结构。不同于现有FFOCT系统采用光纤束照明方式,采用卤钨灯照明和大数值孔径显微物镜成像,压电陶瓷(PZT)移相,面阵电荷耦合器件(CCD)采集干涉信号,由5步移相算法获取层析图,最终合成三维图像。对整套系统的性能进行了详细的阐述与分析,并通过对洋葱表皮细胞和盆栽树叶的光学层析实验,验证了本系统的可行性和精确度。通过对集成电路内部芯片(英特尔奔腾4,横向分辨率达0.8μm)成像,证明了该系统的分辨率可达到0.7μm×0.5μm(横向×纵向)。提出的系统分辨率高、成本低、结构简单便于调节,为实现高分辨率光学相干层析成像提供了简单易行的方法。

关键词：成像系统全场光学相干层析术移相干涉术生物组织

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小型光谱编码显微成像系统的研制

光学学报 2017年第5期37卷 243-249页

作者：廖九零高万荣南京理工大学电光学院光学工程系江苏南京210094

光谱编码显微镜使用一个衍射光栅和光谱分析装置来获得显微图像。样品上不同的位置被不同的波长照明,通过对反射光光谱进行解码来得到空间信息。研制了一个基于扫频光源和平衡探测器的小型光谱编码显微镜(CSEM)。在没有放大器的情况下,... 详细信息

光谱编码显微镜使用一个衍射光栅和光谱分析装置来获得显微图像。样品上不同的位置被不同的波长照明,通过对反射光光谱进行解码来得到空间信息。研制了一个基于扫频光源和平衡探测器的小型光谱编码显微镜(CSEM)。在没有放大器的情况下,一个固定增益的平衡探测器被用来探测较弱的样品光。通过对一个1951USAF分辨率测试靶成像来测量系统的横向分辨率。对离体猪小肠组织和在体手指皮肤成像来验证生物组织成像性能。结果表明,CSEM具有对生物组织深度分辨成像的能力。

关键词：显微生物光学成像系统显微成像