اندازه‌گيري همزمان ضريب شكست و ضخامت فيزيكي دستگاه‌هاي چندلايه‌اي با استفاده از نتايج مقطع‌نگاري همدوسي اپتيكي در فضاي فوريه

Fourier Domain Optical Coherence Tomography for Simultaneous Measurement of Refractive Index and Physical Thickness of Multiple layers

در مقطع‌نگاري همدوسي اپتيكي در فضاي فوريه1، تصويري از ضخامت اپتيكي يعني حاصل ضرب ضريب شكست n در ضخامت فيزيكي d، مثلاً براي لايه‌هاي شبكيه چشم به دست مي‌آيد كه براي تشخيص بسياري از بيماري‌ها در بيمارستان‌هاي كشور استفاده مي‌شود. در كار حاضر، ما يك روش جهت اندازه‌گيري همزمان و مجزاي ضريب شكست و ضخامت فيزيكي دستگاه‌هاي چندلايه‌اي با استفاده از مقطع نگاري همدوسي اپتيكي در فضاي فوريه بدون اطلاعات اضافي از ساختار نمونه، معرفي مي‌كنيم. در اين روش تنها داده‌هاي ورودي، طيف به دست آمده از FD-OCT و ضخامت اپتيكي لايه‌هاي نمونه كه از انتقال فوريه‌ي طيف تداخلي به دست مي‌آيد، است. نتايج شبيه‌سازي بيانگر اين مطلب است، كه دقت كميت‌هاي اندازه‌گيري شده به اختلاف ضريب شكست دو طرف سطوح نمونه بستگي دارد، چون هرچه اختلاف ضريب شكست دو لايه مجاور بيشتر باشد ضريب بازتاب اپتيكي از آن بيشتر خواهد بود. همچنين نشان خواهيم داد كه دقت كميت‌هاي به دست آمده تحت تأثير دقت اندازه‌گيري ضخامت اپتيكي لايه‌ها است. بنابراين روشي جهت بهينه كردن دقت اين كميت‌ها با وجود عدم قطعيت در اندازه‌گيري ضخامت اپتيكي معرفي مي‌كنيم. نتايج شبيه‌سازي نشان داده است، براي نمونه‌هاي زيستي شفاف كه در محيط آبي قرار دارند، اگر ضريب شكست لايه‌ها كمتر از 55/1 باشند كميت‌ها با خطاي كمتر از 001/0 قابل اندازه‌گيري‌اند

In fourier domain optical coherence tomography, we can measure the optical thickness ( refractive index n times thickness d), to obtain the retinal layers in order to diagnose many disorders. In this work, we introduce a new method for measurement of refractive index and physical thickness of multiple layers simultaneously by Fourier domain optical coherence tomography, without additional information about the structure of the sample under investigation. The input data to the formulation are the interference spectrum of FD-OCT system and the optical path lengths (OPLs) which obtain from fast fourier transform of interference spectrum. The output of simulation suggest that, the accuracy of the extracted parameters depend on the difference in the refractive index gradient of sample interfaces. Furthermore, we show that the accuracy of the extracted parameters can be affected by uncertainty in obtained OPLs. So, we introduce a method to optimize the accuracy of parameters in spite of uncertainty in measuring OPLs. Simulation results show that, for transparent biological sample merge into an aqueous media, if sample layers has indices less than 1.55 , these parameters can be extracted with the , less than 0.001