ヘテロダインビート信号の高次高調波による位相揺らぎ抑制法と生体断層画像計測への応用

概要

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位相変調を用いたヘテロダインビート信号は高次高調波成分を含み, その強度分布は信号光と参照光の位相差で変化する.そこで, ビート信号強度に含まれる高次高調波成分を用いて信号強度の安定性を向上させる位相揺らぎ抑制法を提案し, その有効性を明らかにした.応用例としてカバーガラスとラットの肺組織のOCT画像を示した.まず, 位相揺らぎによる信号強度変化の標準偏差を平均信号強度で規格化した相対標準偏差を用いて, 理論解析と数値シミュレーションを行った.正弦波位相変調信号を用いて1次から2次と1次から6次までの高調波成分を用いた場合, 相対標準偏差の極小値を与える最小変調指数は, 2.62radと2.8radで, 相対標準偏差は, 0.9%, 0.27%と求まり, それぞれ54倍, 180倍の安定性の向上が見積もられた.実験光学系は, 近赤外領域のスーパルミネッセントダイオードとファイバ型マッハツェンダー干渉計で主に構成されている.対応する測定値は, 最小変調指数が2.7radと2.8radで, 相対標準偏差は, 7%, 4.3%であり, それぞれ6.3倍, 10倍の安定性の向上が確認された.
社団法人電子情報通信学会の論文
2000-06-25