用于使用頻域干涉測(cè)量法進(jìn)行光學(xué)成像的方法和設(shè)備對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是中國(guó)專利申請(qǐng)第200480031773.0號(hào)(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2004/029148)的分案申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。本申請(qǐng)要求了提交于2003年10月23日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/514,769的優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明總地涉及光學(xué)成像，且更具體地，涉及用于使用頻域干涉測(cè)量法進(jìn)行光學(xué)成像的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：
如本領(lǐng)域中所公知的，光學(xué)干涉測(cè)量反射測(cè)量法是一種有力的工具，其用于進(jìn)行非入侵的、高分辨率(～10μm)的生物學(xué)或其它樣品的橫截面成像，以使諸如反射、吸收、散射、衰減、雙折射和光譜分析的微結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性可視化。存在許多本領(lǐng)域中公知的干涉測(cè)量成像技術(shù)。這些技術(shù)總體而言可劃分為兩個(gè)主要類別：(i)時(shí)域技術(shù)，和(ii)頻域技術(shù)。低相干干涉測(cè)量法(“LCI”)是時(shí)域技術(shù)之一。此技術(shù)使用掃描系統(tǒng)來改變參考臂長(zhǎng)度并且在檢測(cè)器處采集干涉信號(hào)。然后，對(duì)條紋圖案解調(diào)以獲得源互相關(guān)函數(shù)的相干包絡(luò)。光學(xué)相干層析成像法(“OCT”)是一種用于使用LCI獲得二或三維圖像的技術(shù)。OCT在授予Swanson等人的美國(guó)專利No.5,321,501中描述。已描述了OCT技術(shù)的多個(gè)變形，但很多遭遇小于最佳的信噪比(“SNR”)，導(dǎo)致非最佳的分辨率、低成像幀速率和不良的穿透深度。功率使用是這種成像技術(shù)中的一個(gè)因素。例如在眼科應(yīng)用中，在熱損壞可發(fā)生前，只有特定毫瓦數(shù)的功率是可容忍的。因此，在這樣的環(huán)境中增加SNR，提升功率是不可行的。盡管如此，將值得期望的是，有一種具有優(yōu)良的SNR而顯著增加功率需求的成像方法。不足的SNR亦可阻止以高的幀速率使用OCT技術(shù)，高的幀速率對(duì)于避免運(yùn)動(dòng)假象和克服例如可用于活體內(nèi)血管成像的短測(cè)量時(shí)間窗是重要的。因此，期望一種改善SNR和成像速度(例如幀速率)的方法。光譜干涉法或光譜雷達(dá)是頻域成像技術(shù)之一。在光譜雷達(dá)中，樣品和參考臂光的交叉譜密度的實(shí)部用光譜儀測(cè)量。深度分布信息可以依據(jù)交叉譜密度調(diào)制來編碼。前面已描述了用來增加LCI和OCT的SNR的光譜雷達(dá)概念的使用。此技術(shù)使用具有大數(shù)目的像素(1,000的量級(jí))的電荷耦合器件(“CCD”)以達(dá)到毫米量級(jí)的掃描范圍。CCD器件的快速讀出使得高速成像成為可能。然而，存在許多與使用CCD器件相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)。首先，與單元件光電接收器相比，CCD器件相對(duì)昂貴。其次，前面描述的方法使用單個(gè)CCD來采集數(shù)據(jù)。由于電荷存儲(chǔ)容量是有限的，所以需要將參考臂功率減小到大約與樣品臂功率相同的水平，引起了樣品臂光上的自相關(guān)噪聲。另外，由于沒有生成載流子，所以在此系統(tǒng)中的噪聲中，1/f噪聲將起支配作用。第三，即使以現(xiàn)有CCD技術(shù)的短的積分時(shí)間，干涉計(jì)中的相位不穩(wěn)定性仍減小交叉譜密度調(diào)制的條紋可見度。此缺陷使得該技術(shù)易受運(yùn)動(dòng)假象的影響。相干的頻率調(diào)制的連續(xù)波反射測(cè)量法(C-FWCW)是本領(lǐng)域中公知的另一頻域技術(shù)。授予Swanson等人的美國(guó)專利No.5,956,355和6,160,826描述了使用此技術(shù)的光學(xué)成像方法和設(shè)備。前面描述的成像方法基于使用連續(xù)調(diào)諧的單頻激光器作為光源。要求調(diào)諧波長(zhǎng)范圍為幾十個(gè)納米以實(shí)現(xiàn)小于100微米的測(cè)距分辯率(rangingresolution)。激光器的瞬時(shí)線寬必須小于約0.1nm以實(shí)現(xiàn)1.0mm量級(jí)的檢測(cè)范圍。調(diào)諧速率應(yīng)大于10kHz以便高速(例如視頻速率)成像。雖然外腔式半導(dǎo)體激光器可以配置成在幾十個(gè)納米上實(shí)現(xiàn)無跳模的單頻調(diào)諧，但調(diào)諧速率由于機(jī)械穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求而已小于1Hz。克服此速度困難的方法是優(yōu)選的。因此，將值得期望的是，提供一種克服傳統(tǒng)LCI和OCT的源可用性和掃描速度缺陷的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施例，一種示例性的光學(xué)頻域成像(“OFDI”)系統(tǒng)可包括多頻率模(或多縱向或軸向模)波長(zhǎng)掃描激光源(wavelength-sweptlasersourse)，其光耦合到包含所研究的樣品的干涉計(jì)。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括配置成產(chǎn)生從樣品反射的光和參考光之間的正交的干涉測(cè)量信號(hào)的裝置以及設(shè)置成接收所述干涉測(cè)量信號(hào)的檢測(cè)器。利用這樣的示例性的特定裝置，可以提供一種OFDI系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以以與傳統(tǒng)系統(tǒng)的源功率相比相對(duì)低的源功率來操作，并且/或者該系統(tǒng)以與傳統(tǒng)系統(tǒng)的采集速率相比相對(duì)高的采集速率來操作。掃描源的使用導(dǎo)致具有減小的散粒噪聲和其它形式的噪聲的成像系統(tǒng)，其允許比傳統(tǒng)系統(tǒng)低得多的源功率或高得多的采集速率。這可導(dǎo)致增加的檢測(cè)靈敏度，從而導(dǎo)致提供實(shí)時(shí)成像的能力。這樣的成像速度可幫助胃腸、眼科和動(dòng)脈成像領(lǐng)域中的從業(yè)者，在這些成像領(lǐng)域中，運(yùn)動(dòng)假象是持續(xù)的問題。通過增加幀速率同時(shí)維持或改善信噪比，這樣的假象可被最小化或在一些情況下被消除。本發(fā)明的示例性的實(shí)施例亦可利用OFDI實(shí)現(xiàn)對(duì)組織的大面積的篩選并且允許實(shí)現(xiàn)臨床上可行的篩選協(xié)議的使用。在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，可以提供波長(zhǎng)掃描激光器，其可以在激光腔中使用光學(xué)帶通掃描濾波器來產(chǎn)生迅速掃描的多頻率模式輸出。通過在激光腔中使用光學(xué)帶通掃描濾波器，不必要調(diào)諧激光腔長(zhǎng)度以提供激光光譜的同步調(diào)諧。換言之，不需要以與激光器的中心波長(zhǎng)相同的速率來調(diào)諧激光器的縱腔模。在本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例中，檢測(cè)器可以是雙平衡接收器，其設(shè)置成接受干涉測(cè)量信號(hào)并且抑制干涉測(cè)量信號(hào)中的相對(duì)強(qiáng)度噪聲。通過進(jìn)行傅立葉域中的信號(hào)處理，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的信噪比(“SNR”)的增益優(yōu)于諸如OCT的時(shí)域方法。SNR提高到N倍，N為深度范圍與空間分辨率的比。提高倍數(shù)N可達(dá)到幾百至幾千。此SNR的增加使得能夠成像得快到N倍，或可替換地允許以與具有低到1/N的功率的源相同的速度來成像。結(jié)果，本發(fā)明的該示例性的實(shí)施例克服了傳統(tǒng)LCI和OCT的兩個(gè)重要的缺陷，例如源可用性和掃描速度。因子N可達(dá)到大于1,000，并且允許構(gòu)造OFDI系統(tǒng)，其可以自當(dāng)前實(shí)踐中的OCT和LCI技術(shù)改進(jìn)三個(gè)數(shù)量級(jí)以上。實(shí)現(xiàn)了SNR的增益是因?yàn)椋?，散粒噪聲具有白噪聲譜。頻率ω(或波長(zhǎng)λ)處的存在于檢測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度只對(duì)頻率ω處的信號(hào)有貢獻(xiàn)，但是散粒噪聲在所有頻率處生成。通過使每個(gè)檢測(cè)器的光學(xué)帶寬變窄，可以減小每個(gè)頻率處的散粒噪聲貢獻(xiàn)，同時(shí)信號(hào)成分保持相同。與OCT相比，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例改善了當(dāng)前數(shù)據(jù)采集速度和源的可用性。散粒噪聲歸因于電流的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)，該統(tǒng)計(jì)波動(dòng)歸因于量子化的或離散的電荷。散粒噪聲的減小允許低得多的源功率或高得多的采集速率。當(dāng)前數(shù)據(jù)采集速率的限制(～4幀/秒)是由可用的源功率和用于掃描延遲的快速機(jī)制的可用性而施加的。檢測(cè)靈敏度的到8倍的增加將允許以約每秒30幀的速度來實(shí)時(shí)成像。靈敏度的到約1,000-2,000倍的增加允許使用具有低得多的功率和高得多的譜帶寬的源，其易于獲得、生產(chǎn)較便宜并且可以生成較高分辨率的OFDI圖像。針對(duì)OFDI的眼科應(yīng)用，有效的檢測(cè)優(yōu)選地允許顯著增加采集速度。眼科應(yīng)用的一個(gè)限制是根據(jù)ANSI標(biāo)準(zhǔn)允許進(jìn)入眼睛的功率(在830nm處大約700微瓦)。眼科應(yīng)用中的當(dāng)前數(shù)據(jù)采集速度是每秒大約100-500個(gè)A-線。本發(fā)明的功率效率高的檢測(cè)技術(shù)將允許每秒約100,000個(gè)A-線的量級(jí)的A-線采集速率，或以每個(gè)圖像約3,000個(gè)A-線的視頻速率成像。為了實(shí)現(xiàn)至少一些本發(fā)明的目的，提供了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的設(shè)備和方法。具體而言，至少一個(gè)第一電磁輻射可以提供給樣品，并且至少一個(gè)第二電磁輻射可以提供給非反射的參考。第一和/或第二電磁輻射的頻率隨著時(shí)間變化。在關(guān)聯(lián)于第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間檢測(cè)干涉?？商鎿Q地，第一電磁輻射和/或第二電磁輻射具有隨著時(shí)間變化的譜。所述譜在特定時(shí)間處可以包含多個(gè)頻率。另外，有可能以第一偏振態(tài)檢測(cè)第三電磁輻射與第四電磁輻射之間的干涉信號(hào)。此外，可以優(yōu)選地以不同于第一偏振態(tài)的第二偏振態(tài)檢測(cè)第三和第四電磁輻射之間的又一干涉信號(hào)。第一和/或第二電磁輻射可以具有中值頻率以大于每毫秒100萬億赫茲(TeraHertz)的調(diào)諧速度隨時(shí)間基本上連續(xù)變化的譜。在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，第三電磁輻射可以是從樣品返回的輻射，并且至少一個(gè)第四電磁輻射是從參考返回的輻射。第一、第二、第三和/或第四電磁輻射的頻率可以移位。可基于所檢測(cè)的干涉來生成圖像?？梢允褂锰筋^，其掃描樣品的橫向位置以生成掃描數(shù)據(jù)，并且將掃描數(shù)據(jù)提供給第三裝置以便生成圖像。掃描數(shù)據(jù)可以包括在樣品上的多個(gè)橫向位置獲得的所檢測(cè)的干涉?？梢允褂弥辽僖粋€(gè)光電檢測(cè)器和至少一個(gè)電濾波器，該電濾波器跟隨著跟隨有電濾波器的光電檢測(cè)器。電濾波器可以是帶通濾波器，其具有大約與通過頻移裝置的頻移的量值相同的中心頻率。電濾波器的傳輸特性(transmissionprofile)可基本上在其通帶上變化。所述探頭可包括旋轉(zhuǎn)的接合和光纖導(dǎo)管。該導(dǎo)管可以以高于每秒30轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)?？梢蕴峁┲辽僖粋€(gè)偏振調(diào)制器。可以使用至少一個(gè)偏振分集(polarizationdiverse)接收和/或偏振分集和雙平衡接收器。還有可能跟蹤下列相位差：·第一電磁輻射和第二電磁輻射之間，和/或·第三電磁輻射和第四電磁輻射之間。根據(jù)本發(fā)明的又另一示例性的實(shí)施例，可以發(fā)射第一和第二電磁輻射，它們中的至少一個(gè)具有中值頻率以大于每毫秒100萬億赫茲的調(diào)諧速度隨時(shí)間基本上連續(xù)變化的譜。根據(jù)本發(fā)明的又一示例性的實(shí)施例，提供了一種設(shè)備。這樣的設(shè)備包括至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考。該設(shè)備還包括：至少一個(gè)第二裝置，其適于移位第一電磁輻射和第二電磁輻射的頻率；以及干涉計(jì)，其將第一和第二電磁輻射干涉以產(chǎn)生干涉信號(hào)。此外，該設(shè)備包括至少一個(gè)第二裝置，該裝置檢測(cè)第一和第二電磁輻射之間的干涉。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例，提供了一種系統(tǒng)、方法、軟件設(shè)置(softwarearrangement)和存儲(chǔ)介質(zhì)以用于確定關(guān)聯(lián)于組織的結(jié)構(gòu)和組成中的至少一個(gè)的特定數(shù)據(jù)。具體而言，接收關(guān)聯(lián)于干涉測(cè)量信號(hào)的信息，該信息形成自從樣品獲得的至少一個(gè)第一電磁輻射和從參考獲得的至少一個(gè)第二電磁輻射。第一和/或第二電磁輻射被頻移。采樣該信息以生成第一格式的采樣數(shù)據(jù)。此外，采樣數(shù)據(jù)變換成第二格式的特定數(shù)據(jù)，第一和第二格式彼此不同。附圖說明為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進(jìn)行的下面的描述，其中：圖1是時(shí)域光學(xué)相干層析成像法(“OCT”)系統(tǒng)的塊圖；圖2是使用光譜雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行頻域成像的系統(tǒng)的塊圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例使用相干單頻調(diào)諧源進(jìn)行頻域成像的系統(tǒng)的塊圖；圖3B和3C是一起獲取的波長(zhǎng)相對(duì)于振幅的曲線圖，其圖示了由圖3A的系統(tǒng)產(chǎn)生的頻移的發(fā)生；圖3D是由圖3A的系統(tǒng)生成的拍頻信號(hào)(beatsignal)的曲線圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例的使用多縱模波長(zhǎng)掃描源進(jìn)行頻域成像的系統(tǒng)的塊圖；圖4B和4C是一起獲取的波長(zhǎng)譜的曲線圖，其圖示了由圖4A的系統(tǒng)生成的頻移的發(fā)生；圖4D是由圖4A的系統(tǒng)生成的拍頻信號(hào)的曲線圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例的使用波長(zhǎng)掃描源進(jìn)行頻域成像的系統(tǒng)的塊圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的光學(xué)波長(zhǎng)可調(diào)諧濾波器裝置的塊圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的波長(zhǎng)掃描激光器裝置的塊圖；圖8A是在圖7的波長(zhǎng)掃描激光器裝置的輸出處測(cè)得的激光輸出光譜的示例性的曲線圖；圖8B是在圖7的波長(zhǎng)掃描激光器的輸出處測(cè)得的激光輸出的示例性的曲線圖；圖9A是根據(jù)本發(fā)明的再一示例性的實(shí)施例的帶有多面鏡(polygonalmirror)的波長(zhǎng)可調(diào)諧濾波器裝置的塊圖；圖9B是根據(jù)本發(fā)明的又一示例性的實(shí)施例的具有反射盤(reflectivedisk)的波長(zhǎng)可調(diào)諧濾波器裝置的塊圖；圖10A是根據(jù)本發(fā)明的又一示例性的實(shí)施例的包括波長(zhǎng)掃描激光器和偏振分集平衡檢測(cè)(“PDBD”)回路的光學(xué)頻域成像(“OFDI”)系統(tǒng)的塊圖；圖10B是圖10A中所示的示例性的探頭裝置的塊圖；圖10C是圖示了使用圖10A的系統(tǒng)的載頻外差檢測(cè)(carrier-frequencyheterodynedetection)的示例性輸出的多個(gè)曲線圖；圖11是使用本發(fā)明的示例性的實(shí)施例獲得的人指尖的示例性的活體內(nèi)圖像；圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的相位跟蹤器裝置的塊圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的具有相位跟蹤器的OFDI系統(tǒng)的一個(gè)示例性的實(shí)施例的塊圖；圖14A-14C是圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于相位跟蹤器操作的示例性的技術(shù)的流程圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例的OFDI系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖；圖16(a)和16(b)是根據(jù)本發(fā)明的頻移的效應(yīng)、即深度相對(duì)于信號(hào)頻率的曲線圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的又一示例性的實(shí)施例的采用兩個(gè)聲光頻移器的OFDI系統(tǒng)的塊圖；圖18(a)和18(c)是根據(jù)本發(fā)明的不用映射過程測(cè)得的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的曲線圖；以及圖18(b)和18(d)是根據(jù)本發(fā)明的利用映射過程測(cè)得的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的曲線圖。在全部附圖中，除非另外聲明，相同的參考數(shù)字和字符用來指示圖示的實(shí)施例的類似的特征、元件、部件或部分。而且，盡管現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其也是與說明性的實(shí)施例相結(jié)合來進(jìn)行的。具體實(shí)施方式圖1示出了示例性的現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)域光學(xué)相干層析成像法(“OCT”)系統(tǒng)10，其包括將信號(hào)提供給二對(duì)二分光器14的第一臂14a的寬帶源12。分光器分割在端口14a提供給它的信號(hào)，并且在耦合到參考臂16的端口14b提供該信號(hào)的第一部分。分光器14還在耦合到樣品臂18的端口14c提供該信號(hào)的第二部分。樣品臂18終結(jié)于樣品體積19，并且用于提供樣品體積的側(cè)向掃描的裝置22被設(shè)置在樣品體積19之前的樣品臂18中。參考臂16終結(jié)于用于提供軸向掃描的裝置20中。裝置20和22的操作在本領(lǐng)域中眾所周知。從裝置20和樣品體積19分別沿著參考和樣品臂16、18反射回的信號(hào)耦合回到分光器14的相應(yīng)端口14b、14c，并耦合到產(chǎn)生軸向掃描數(shù)據(jù)26的檢測(cè)器24，這是眾所周知的。其全部公開通過引用結(jié)合于此的美國(guó)專利6,341,036描述了與以上所述并在圖1中示出的系統(tǒng)相似的系統(tǒng)。一般而言，在掃描參考臂路徑長(zhǎng)度16時(shí)，形成了干涉條紋，其對(duì)應(yīng)于與到樣品體積19中的三個(gè)結(jié)構(gòu)19a、19b、19c的距離匹配的位置。單個(gè)檢測(cè)器24用來檢測(cè)干涉條紋。通過條紋圖案的包絡(luò)檢測(cè)，構(gòu)造了圖像26，其將組織反射率映射到給定位置。如將根據(jù)在此下面所描述的某些示例性實(shí)施例而顯而易見的，本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例涉及一種系統(tǒng)，其利用了基于光譜雷達(dá)概念(又稱為譜域OCT)的檢測(cè)原理和/或譜域和時(shí)域OCT之間的混合方法，該方法優(yōu)選地比當(dāng)前現(xiàn)有時(shí)域OCT靈敏，從而允許采集速度與分辨率的比的基本增加。先前已在相關(guān)出版物中描述了時(shí)域OCT中的信噪比(“SNR”)的分析。時(shí)域OCT中的干涉條紋峰值振幅由下面給出：其中Pref、Psample分別是以瓦表示的參考和樣品臂功率。就檢測(cè)器處的電功率而言，以單位[A2]表示的信號(hào)定義為：其中η是量子效率，e是電荷量子，Ev＝hc/λ是光子能量。參考和樣品臂功率由相應(yīng)的反射光譜密度給出：Pref，sample＝∫Sref，sample(ω)dω.(3)假定參考和樣品譜密度等于源譜密度S(ω)，其中樣品臂譜密度被衰減大的倍數(shù)，即Sref(ω)＝S(ω)、Ssample(ω)＝αS(ω)，其中α＜＜1，并且將參考和樣品臂的上述表達(dá)式插入信號(hào)的原始定義，得到：對(duì)OCT信號(hào)的總噪聲的三個(gè)貢獻(xiàn)是：(i)熱噪聲，(ii)散粒噪聲和(iii)相對(duì)強(qiáng)度噪聲。熱噪聲由反饋電阻生成，散粒噪聲與導(dǎo)致電流的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的電荷量子的有限性質(zhì)相關(guān)，并且相對(duì)強(qiáng)度噪聲與由于經(jīng)典光源的混沌特性的時(shí)間波動(dòng)相關(guān)。以單位[A2/Hz]表示的這三個(gè)對(duì)噪聲強(qiáng)度的貢獻(xiàn)由下面給出：k是玻爾茲曼常數(shù)，T是以開爾文表示的溫度，Rfb是反饋電阻的值，τcoh是源的相干時(shí)間。相干時(shí)間通過下面的關(guān)系：與高斯源的半最大值處的全譜寬Δλ相關(guān)。當(dāng)方程(5)中的第二項(xiàng)支配其它噪聲貢獻(xiàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了散粒噪聲受限檢測(cè)。信噪比(SNR)由下面給出：其中BW是信號(hào)帶寬，參數(shù)S和Nnosie(f)如上所述。使用光譜儀和CCD陣列檢測(cè)器的譜域OCT當(dāng)噪聲是散粒噪聲受限時(shí)，獲得了時(shí)域OCT系統(tǒng)的最佳信噪比性能。散粒噪聲可通過將單元件檢測(cè)器替換為多元件陣列檢測(cè)器來顯著地減小。當(dāng)在陣列檢測(cè)器上譜色散檢測(cè)臂光時(shí)，陣列的每個(gè)元件檢測(cè)源的譜寬的小波長(zhǎng)部分。散粒噪聲優(yōu)選地減小一個(gè)倍數(shù)，該倍數(shù)等于陣列元件數(shù)。信噪比改善的原理基于散粒噪聲的白噪聲特性以及僅相同波長(zhǎng)的電磁波產(chǎn)生干涉條紋的觀測(cè)。散粒噪聲功率密度Nnoise(f)(以單位[W/Hz]、[A2/Hz]或[V2/Hz]表示)與在檢測(cè)器中生成的電流(或等價(jià)地，光功率乘以量子效率)成比例。對(duì)于進(jìn)入干涉計(jì)的波長(zhǎng)λI的單色束，檢測(cè)器處的條紋頻率或載波f由鏡的速度v確定，f1＝2v/λ1。散粒噪聲與波長(zhǎng)λI處的功率(或譜密度S(ω))成比例。第二波長(zhǎng)λ2優(yōu)選地耦合到干涉計(jì)中。第二條紋頻率或頻率f2＝2v/λ2處的載波同時(shí)存在。此第二頻率處的散粒噪聲優(yōu)選地是由波長(zhǎng)λ1和λ2處的光功率生成的散粒噪聲之和。而且，在頻率fl處，散粒噪聲是由波長(zhǎng)λl和λ2處的光功率生成的散粒噪聲之和。因此，在兩個(gè)頻率處，交叉散粒噪聲(cross-shotnoise)項(xiàng)由檢測(cè)器處兩個(gè)波長(zhǎng)的同時(shí)存在而生成。通過將每個(gè)波長(zhǎng)譜色散到一個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器，可以消除交叉散粒噪聲項(xiàng)。以此方式，譜域OCT提供了優(yōu)于時(shí)域OCT系統(tǒng)的信噪比的顯著改善。OCT信號(hào)在空間域中最容易描述。對(duì)于樣品臂中的單個(gè)目標(biāo)，OCT信號(hào)的干涉項(xiàng)與源光譜S(ω)的傅立葉變換的實(shí)部成比例：I(Δz)ocRe∫exp(ikΔz)S(k)dk(7)其中Δz是樣品和參考臂之間的路徑長(zhǎng)度差，k是波矢。作為時(shí)間的函數(shù)，OCT信號(hào)由下面給出：I(t)ocRe∫exp(2iωrv/c)S(ω)dω(8)其中v是參考臂鏡速度。該信號(hào)的頻譜由時(shí)域中的信號(hào)的傅立葉變換給出，從而得到復(fù)函數(shù)。此函數(shù)的絕對(duì)值等于譜密度：|I(f)|＝|∫I(t)e2iπftdt|＝S(πfc/v)(9)其示出了信號(hào)帶寬與源譜寬度成正比并且隨著參考臂鏡速度、即成像速度線性縮放。方程(9)還優(yōu)選地將頻譜的絕對(duì)值|I(f)|與信號(hào)S直接相關(guān)(見圖4)。方程(9)還說明，光源的每個(gè)角頻率或等價(jià)地該源的每個(gè)波長(zhǎng)，以測(cè)得的干涉測(cè)量信號(hào)中的其自身的頻率來表示。深度分布信息I(t)可以由傅立葉變換從復(fù)交叉譜密度|I(f)|獲得。復(fù)交叉譜密度還可通過使用色散或干涉測(cè)量元件將信號(hào)I(t)分裂成若干譜帶來獲得。在每個(gè)檢測(cè)器處，只確定復(fù)交叉譜密度的部分。將每個(gè)檢測(cè)器的交叉譜密度組合，重新得到信號(hào)的全譜密度。因此，可通過將譜分量分離到各個(gè)檢測(cè)器來獲得相同的信息。以軟件或硬件將所有檢測(cè)器的信號(hào)組合將導(dǎo)致與利用單個(gè)檢測(cè)器獲得的信號(hào)相同的信號(hào)。在檢測(cè)臂中，光譜可以分裂成二等分，其中兩個(gè)檢測(cè)器各檢測(cè)光譜的一半。根據(jù)方程(9)，檢測(cè)器1和2處的頻譜由下面分別給出：對(duì)于f＜f0，|I1(f)|＝S(πfc/v)，對(duì)于f＞f0，I1(f)＝0，并且對(duì)于f＜f0，I2(f)＝0，對(duì)于f＞f0，|I2(f)|＝S(πfc/v)。時(shí)域OCT中將由單個(gè)檢測(cè)器采集的頻譜由I1(f)和I2(f)之和I(f)＝I1(f)+I2(f)給出。因此，在將光譜組合之后的信號(hào)S是相等的，然而對(duì)于f＞f0，I1(f)＝0，對(duì)于f＞f0，I2(f)＝0，每個(gè)檢測(cè)器的帶寬BW可以減小1/2。噪聲由檢測(cè)器一和二處的散粒噪聲貢獻(xiàn)之和來確定。根據(jù)方程(5)和(6)，每個(gè)檢測(cè)器的散粒噪聲與檢測(cè)器處的參考臂功率和用于檢測(cè)器的帶寬之積成比例。由于光譜被分裂成二等分，所以檢測(cè)器1和2處的參考功率分別是：對(duì)于兩個(gè)檢測(cè)器的散粒噪聲貢獻(xiàn)之和是：其可以與時(shí)域OCT中的單個(gè)檢測(cè)器的散粒噪聲相比較：因此，通過在兩個(gè)分離的檢測(cè)器上譜色散檢測(cè)和光，信號(hào)保持相同，但噪聲減小1/2，導(dǎo)致2倍的凈SNR增益。擴(kuò)展上面的分析，可證明散粒噪聲貢獻(xiàn)減小等于檢測(cè)器數(shù)目的因子。N個(gè)檢測(cè)器元件的散粒噪聲之和由下面給出，其中每個(gè)檢測(cè)器元件接收總的參考功率的N分之一：信號(hào)與時(shí)域OCT中相同，且譜域OCT的SNR比由下面給出：因此，依賴于檢測(cè)器元件N的數(shù)目，譜域OCT實(shí)現(xiàn)了一百到一千倍的優(yōu)于時(shí)域OCT的SNR的改善。將電荷耦合陣列或積分器件用作檢測(cè)器，諸如但不限于線掃描相機(jī)，比率N/BCW由陣列的積分時(shí)間τi來替換，這導(dǎo)致：圖2示出了示例性的譜域OCT系統(tǒng)100，其包括干涉計(jì)102、包括多個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)器陣列114以及同樣多個(gè)放大器116，其中干涉計(jì)102具有源臂104、樣品臂106、參考臂108和具有光譜分離單元112的檢測(cè)臂110。放大器116通過任選的模擬處理電子器件(未示出，但對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是公知的)和用于轉(zhuǎn)換信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器(未示出，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的)并且通過數(shù)字帶通濾波(“BPF”)單元122耦合到處理和顯示單元124。處理和顯示單元124執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和顯示技術(shù)，并且可任選地包括數(shù)字帶通濾波(“BPF”)單元122以及數(shù)字快速傅立葉變換(“DFFT”)回路(未示出)，以便提供信號(hào)的相干組合以及執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和顯示功能。檢測(cè)器陣列114可以是：1×N，用于簡(jiǎn)單強(qiáng)度測(cè)距和成像和/或多普勒靈敏檢測(cè)；2×N，用于雙平衡檢測(cè)；2×N，用于簡(jiǎn)單強(qiáng)度測(cè)距和/或偏振和/或多普勒靈敏檢測(cè)，或4×N，用于組合的雙平衡和偏振和/或多普勒靈敏檢測(cè)?？商鎿Q地，可以針對(duì)任意數(shù)目“M”的檢測(cè)器114使用M×N陣列以允許有關(guān)樣品130的橫向空間信息的檢測(cè)。電磁輻射(例如光)從源沿著源臂104傳輸?shù)椒至褑卧?splittingunitvia)并在參考臂108和樣品臂106之間分裂。光沿著樣品臂傳播到組織樣品130以及通過參考臂108傳播到依賴于波長(zhǎng)的相位裝置。光從樣品和依賴于波長(zhǎng)的相位裝置向著分裂單元反射回，在該分裂單元處，至少部分反射光導(dǎo)向譜分離單元112(其可例如提供為光柵)。檢測(cè)臂光由譜分離單元112色散，并且譜被成像到檢測(cè)器陣列114上。通過使參考臂108的長(zhǎng)度跨過距離λ/8，可以確定參考臂108和參考臂106光的交叉譜密度。處理和顯示單元接收饋送到它的信號(hào)并進(jìn)行交叉譜密度的傅立葉變換以生成深度分布信息。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的系統(tǒng)的塊圖，其圖示了使用單頻調(diào)諧源的相干頻率調(diào)制連續(xù)波(“C-FMCW”)系統(tǒng)的基本原理?？刹僮鳛轭l率啁啾激光器的單色激光器光70將光信號(hào)提供給耦合器72的輸入72a。耦合器72將光信號(hào)分割到終結(jié)于參考鏡82的參考臂80和終結(jié)于樣品86的樣品臂84。光順著路徑80、84傳播并從參考鏡82和樣品鏡86反射以經(jīng)由耦合器72提供由光電檢測(cè)器88檢測(cè)的干涉信號(hào)。如圖3B-3D的曲線圖所示，當(dāng)分別在兩個(gè)反射光信號(hào)90(圖3B)和92(圖3C)之間存在光學(xué)延遲時(shí)，可以在光電檢測(cè)器88處檢測(cè)到具有頻率f的拍頻信號(hào)94(見圖3D)。在沿軸在樣品中有多個(gè)反射點(diǎn)的情況下，干涉由具有與樣品和參考鏡中的反射(散射)點(diǎn)之間的光學(xué)延遲差成比例的頻率的拍音(beatnote)組成。每個(gè)拍頻分量的功率與散射的反射率成比例。由此，樣品的圖像可以通過干涉數(shù)據(jù)的傅立葉變換來構(gòu)造。現(xiàn)在參考圖4A-4D，其中提供了在上面描述并在圖3A-3D中示出的具有相同參考標(biāo)記的類似元件，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的光學(xué)頻域成像(“OFDI”)系統(tǒng)包括波長(zhǎng)掃描激光源95(在此也稱為頻率掃描源95)，其將包括多個(gè)縱模的激光輸出光譜提供給耦合器72的輸入。耦合器72將饋送到它的信號(hào)分割到終結(jié)于參考鏡82的參考臂80和終結(jié)于樣品86的樣品臂84。光信號(hào)從參考鏡82和樣品86反射以經(jīng)由耦合器72提供由光電檢測(cè)器88檢測(cè)的信號(hào)的譜。信號(hào)譜的中心(或中值)波長(zhǎng)通過在該譜的前沿生成新的縱模和在該譜的后沿消除這些模在時(shí)間上加以調(diào)諧。參考圖3A-3D在上面描述的相同原理還可應(yīng)用于使用波長(zhǎng)掃描激光源95的OFDI技術(shù)。和C-FMCW系統(tǒng)(例如上面描述的圖3A的系統(tǒng))的情形相似，可以產(chǎn)生拍頻信號(hào)94。在使用波長(zhǎng)掃描激光源的OFDI系統(tǒng)的情形中，可以生成拍頻信號(hào)94，其具有對(duì)應(yīng)于分別來自參考和樣品的光96和98的中心頻率的差的拍頻f?？v模之間的頻率間距應(yīng)該基本上大于檢測(cè)帶寬。在數(shù)字化之前，模式拍頻(相對(duì)強(qiáng)度噪聲峰)可由諸如低通濾波器的適當(dāng)電子濾波器去除。干涉信號(hào)94包含與光學(xué)延遲成比例的頻率分量。而且，樣品的圖像可以通過數(shù)字化的干涉數(shù)據(jù)的傅立葉變換來構(gòu)造。在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，可以提供波長(zhǎng)掃描激光器95，其在激光腔內(nèi)利用光學(xué)帶通掃描濾波器來產(chǎn)生迅速掃描的多頻率模式輸出。結(jié)合圖6和9A在下面描述根據(jù)本發(fā)明的示例性的濾波器。通過在激光腔內(nèi)使用光學(xué)帶通掃描濾波器，沒有必要調(diào)諧激光腔長(zhǎng)度來提供激光光譜的同步調(diào)諧。事實(shí)上，這樣的裝置不需要以與激光器的中心波長(zhǎng)相同的速率來調(diào)諧激光器的縱腔模。使用OFDI技術(shù)，圖像的單個(gè)像素可以通過傅立葉變換從記錄為一個(gè)A-掃描(A-scan)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的時(shí)間的函數(shù)的信號(hào)來構(gòu)造。這與TDOCT不同，在TDOCT中，單個(gè)像素從在一個(gè)A-掃描內(nèi)的短時(shí)段測(cè)得的數(shù)據(jù)來構(gòu)造。用來在相同的A-掃描時(shí)段內(nèi)采集相同數(shù)目的數(shù)據(jù)的檢測(cè)帶寬對(duì)于TD和FDOCT二者大約是相同的。然而，與TDOCT相比，用于OFDI技術(shù)的傅立葉變換通過從在整個(gè)A-掃描時(shí)段內(nèi)采集的很多數(shù)據(jù)構(gòu)造單個(gè)像素而有效地改善了信噪比。此效應(yīng)可導(dǎo)致“有效”檢測(cè)帶寬，該帶寬是實(shí)際檢測(cè)帶寬的N倍。因此，可以將SNR提高到N倍，其中N是傅立葉變換中的(數(shù)字化的)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目?？墒境錾⒘Ｔ肼暿芟耷樾沃械腟NR由下面給出：然而，由于波長(zhǎng)掃描源的窄帶輸出光譜，相對(duì)強(qiáng)度噪聲(RIN)可顯著地高于CW寬帶光源的相對(duì)強(qiáng)度噪聲。對(duì)于熱光，RIN由1/Δv給出，其中Δv＝c·Δλ/λ2是(瞬時(shí))源輸出的光學(xué)帶寬。對(duì)于激光，RIN由不同的統(tǒng)計(jì)所引起并因此具有與熱光不同的值。對(duì)于FD-OCT，具有低RIN水平的波長(zhǎng)掃描激光器是優(yōu)選的。具有多個(gè)縱模的激光可以具有與具有相同線寬的熱光相似的RIN水平。在此情形中，抑制RIN的手段對(duì)于具有足夠的SNR是關(guān)鍵的，如雙平衡檢測(cè)。掃描源的使用導(dǎo)致具有減小的散粒噪聲和其它形式的噪聲的系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許比當(dāng)前的系統(tǒng)低得多的源功率或高得多的采集速率。增加的檢測(cè)靈敏度允許實(shí)時(shí)成像。這樣的成像速度可有助于諸如胃腸、眼科和動(dòng)脈γ成像環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)假象的問題。通過增加幀速率同時(shí)維持或改善信噪比，可使這樣的假象最小化。本發(fā)明還使得人們能夠利用OFDI技術(shù)篩選大面積的組織，并且允許使用此方法的臨床上的可行篩選協(xié)議。對(duì)于OFDI的眼科應(yīng)用，有效的檢測(cè)優(yōu)選地允許采集速度的顯著增加。眼科應(yīng)用的一個(gè)可能限制是根據(jù)ANSI標(biāo)準(zhǔn)(在830nm處大約700微瓦)允許進(jìn)入眼睛的功率。眼科應(yīng)用中的當(dāng)前數(shù)據(jù)采集速度是每秒大約100-500個(gè)A-線。功率效率高的檢測(cè)將允許每秒約100,000個(gè)A-線的量級(jí)的A-線采集速率，或以每個(gè)圖像約3,000個(gè)A-線的視頻速率成像。因?yàn)樯⒘Ｔ肼暰哂邪自肼曌V，所以實(shí)現(xiàn)了SNR的增益。頻率ω(或波長(zhǎng)λ)處的存在于檢測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度只對(duì)頻率ω處的信號(hào)有貢獻(xiàn)，但是散粒噪聲在所有頻率處生成。通過使每個(gè)檢測(cè)器的光學(xué)帶寬變窄，可以減小每個(gè)頻率處的散粒噪聲貢獻(xiàn)，同時(shí)信號(hào)成分保持相同。圖5示出了用于使用頻域干涉測(cè)量法(“OFDI”)進(jìn)行光學(xué)成像的系統(tǒng)99的一個(gè)示例性的實(shí)施例，系統(tǒng)99包括頻率掃描源100，其發(fā)射窄帶譜，該窄帶譜的中心波長(zhǎng)在源中的增益介質(zhì)(gainmedium)的帶寬上、在時(shí)間上連續(xù)和重復(fù)調(diào)諧。瞬時(shí)發(fā)射譜由光源的多個(gè)頻率模式組成。頻率掃描源100可以以各種不同的方式提供，其中的一些在下面描述。例如，源100可提供自各種增益介質(zhì)、可調(diào)諧波長(zhǎng)濾波器、腔配置。器件和方法在本領(lǐng)域中是公知的，以提供迅速調(diào)諧的波長(zhǎng)掃描激光源，諸如固態(tài)激光器、摻有活性離子的波導(dǎo)激光器和光纖激光器。還可使用模式鎖定方案中的波長(zhǎng)掃描激光器，其具有縱模拍頻的諧波之間的頻率區(qū)域中的較低相對(duì)強(qiáng)度噪聲(RIN)的潛在優(yōu)點(diǎn)?？稍诩す馇粌?nèi)或源的輸出端口之后結(jié)合光學(xué)可飽和吸收器來降低RIN水平。提供自掃描源100的光導(dǎo)向光纖耦合器102，光纖耦合器102將饋送到它的光分割到參考臂103和樣品臂104中。在此示例性的實(shí)施例中，耦合器102具有90:10的功率分裂比，功率的90％導(dǎo)向樣品臂。然而，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解還可以使用用于耦合器102的其它耦合比。在任何特定應(yīng)用中使用的特定耦合比應(yīng)選擇為使得將一功率量提供給參考臂和樣品臂二者以允許根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)的適當(dāng)操作。提供給樣品臂的功率通過環(huán)行器111并照亮將通過橫向掃描成像探頭來成像的樣品136。參考臂優(yōu)選地提供固定的光學(xué)延遲。從參考鏡124和從樣品136中反射的光可通過相應(yīng)的環(huán)行器110、111導(dǎo)向光纖分束器(或熔接耦合器(fusedcoupler))150并在彼此之間干涉以產(chǎn)生干涉信號(hào)。理想的是，組合耦合器150在源的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍上具有相等的分裂比，其具有最小的偏振依賴性和波長(zhǎng)依賴性。與相等分裂的偏離導(dǎo)致雙平衡檢測(cè)的共模抑制比(“CMRR”)的減小。在一個(gè)實(shí)施例中，組合耦合器150優(yōu)選地提供為體寬帶分束器(bulkbroadbandbeamsplitter)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解還可以使用其它類型的耦合器(包括但不限于波長(zhǎng)平坦化光纖熔接耦合器)。干涉信號(hào)由雙平衡接收器151接收。接收器151的輸出被提供到計(jì)算裝置(例如數(shù)據(jù)采集板和計(jì)算機(jī)160)，使得輸出由計(jì)算機(jī)裝置數(shù)字化并處理以產(chǎn)生圖像。數(shù)據(jù)采集、橫向掃描和波長(zhǎng)調(diào)諧被同步控制。圖6示出了可以例如適于用作頻率掃描源(諸如參考圖5在上面描述的頻率掃描源100)的示例性的光源100′，其提供自光學(xué)濾波器170，通過透鏡172和光路174耦合到光源/控制器176(下文稱為“光控制器176”)。光控制器176又可以耦合到一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用178。應(yīng)用178可以例如對(duì)應(yīng)于光學(xué)成像過程和/或光學(xué)成像系統(tǒng)、激光加工過程和系統(tǒng)、光刻法和光刻系統(tǒng)、激光地形系統(tǒng)、電信過程和系統(tǒng)。由此，提供自濾波器170和光控制器176的示例性的光源100′可以在多種不同應(yīng)用中使用，在此描述其某些一般的實(shí)例。如將在下面更詳細(xì)地描述的，濾波器170允許光源100′操作為發(fā)射如此光譜的頻率掃描源，該光譜的中心波長(zhǎng)可在光控制器176的帶寬上、在時(shí)間上連續(xù)和重復(fù)調(diào)諧。由此，光源100′可以具有包括光源/控制器176的多個(gè)頻率模式的瞬時(shí)發(fā)射光譜。在此示例性的實(shí)施例中，光學(xué)波長(zhǎng)濾波器170配置為反射型濾波器，其中輸入和輸出端口是相同的。由此，光路174可以例如提供為輸入/輸出光纖，并且透鏡172可以對(duì)應(yīng)于準(zhǔn)直透鏡。雖然示出圖6中的濾波器170通過光控制器176耦合到一個(gè)或所有應(yīng)用178，但是有可能將濾波器170直接耦合到一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用178。可替換地，有可能通過與光控制器不同的器件將濾波器170耦合到一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用178。在根據(jù)本發(fā)明的該示例性的實(shí)施例中，光控制器176可包括許多專門適于傳輸具有寬頻率(f)譜的光束(在一個(gè)實(shí)施例中，準(zhǔn)直光束)的系統(tǒng)。具體而言，光束可包括可見光光譜(例如紅、藍(lán)、綠)內(nèi)的多個(gè)波長(zhǎng)。由光控制器提供的光束還可以包括限定在可見光光譜之外的多個(gè)波長(zhǎng)(例如紅外)。如將參考圖7在下面更詳細(xì)地描述的，在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，光控制器176可包括單向光傳輸環(huán)。在將在下面結(jié)合圖9詳細(xì)描述的另一示例性的實(shí)施例中，光控制器176可包括線性諧振器系統(tǒng)。濾波器170包括波長(zhǎng)色散元件180，其適于從光控制器176接收光束以及將光束分離成多個(gè)不同波長(zhǎng)的光，每個(gè)沿著一個(gè)光路導(dǎo)引，如所公知的。波長(zhǎng)色散元件180可包括一個(gè)或多個(gè)元件，它們適于從光控制器176接收光束以及將光束分離成多個(gè)不同波長(zhǎng)的光，每個(gè)沿著一個(gè)光路導(dǎo)引。波長(zhǎng)色散元件180進(jìn)一步操作成將多個(gè)波長(zhǎng)的光以相對(duì)于光軸182的多個(gè)角方向或位移來導(dǎo)引。在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，波長(zhǎng)色散元件180可包括光色散元件，如反射光柵184。波長(zhǎng)色散元件180可以可替換地提供為透射光柵(例如，諸如Dickson型全息光柵的透射型光柵)、棱鏡、衍射光柵、聲光衍射單元或一個(gè)或多個(gè)這些元件的組合。波長(zhǎng)色散元件180將每個(gè)波長(zhǎng)的光沿著與光軸182成一角度的路徑導(dǎo)向透鏡系統(tǒng)186。每個(gè)角度由波長(zhǎng)色散元件180來確定。透鏡系統(tǒng)186可包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件，其適于從波長(zhǎng)色散元件180接收分離波長(zhǎng)的光以及將這些波長(zhǎng)的光導(dǎo)引或指引和/或聚焦到位于束偏轉(zhuǎn)器件188上的預(yù)定位置?？梢钥刂剖D(zhuǎn)器件188來接收一個(gè)或多個(gè)離散波長(zhǎng)的光并選擇性地將其沿著光軸182、通過透鏡系統(tǒng)186重新導(dǎo)引會(huì)到波長(zhǎng)色散元件180并回到光控制器176。此后，光控制器176可將接收的離散波長(zhǎng)的光選擇性地導(dǎo)向應(yīng)用178的任何一個(gè)或多個(gè)。束偏轉(zhuǎn)器件188可以以許多方式形成和/或設(shè)置。例如，束偏轉(zhuǎn)器件188可提供自如此元件，其包括但不限于多面鏡、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上的平面鏡、設(shè)置在檢流計(jì)上的鏡或聲光調(diào)制器。在圖6中示出的示例性的實(shí)施例中，色散元件186包括衍射光柵184、透鏡系統(tǒng)186(其具有用來形成望遠(yuǎn)鏡193的第一和第二透鏡190、192)和以多面鏡掃描器194示出的束偏轉(zhuǎn)器件188。望遠(yuǎn)鏡193提供自具有4-f配置的第一和第二透鏡190、192。望遠(yuǎn)鏡193的第一和第二透鏡190、192每個(gè)基本上以光軸182為中心。第一透鏡190位于距波長(zhǎng)色散元件180(例如衍射光柵184)的第一距離處，該距離大約等于第一透鏡190的焦距F1。第二透鏡192位于距第一透鏡190的第二距離處，該距離大約等于第一透鏡190的焦距F1與第二透鏡192的焦距F2之和。在此示例性的設(shè)置中，第一透鏡190可從波長(zhǎng)色散元件180接收準(zhǔn)直的離散波長(zhǎng)的光，并且可以對(duì)準(zhǔn)直的一個(gè)或多個(gè)離散波長(zhǎng)的光中的每一個(gè)有效地進(jìn)行傅立葉變換以提供投射到圖像平面(見圖6的標(biāo)示的IP)的相等的一個(gè)或多個(gè)會(huì)聚束。圖像平面IP位于第一和第二透鏡之間并且位于距第一透鏡的預(yù)定距離處，該預(yù)定距離由第一透鏡的焦距F1來限定。在傳播通過圖像平面IP之后，會(huì)聚束(多個(gè)會(huì)聚束)形成由第二透鏡接收的相等的一個(gè)或多個(gè)發(fā)散束。第二透鏡操作成接收這一個(gè)或多個(gè)發(fā)散束以及提供具有相對(duì)于光軸182的預(yù)定角位移的相等數(shù)目的準(zhǔn)直束，以便將準(zhǔn)直束導(dǎo)引或指引到束偏轉(zhuǎn)器件188的預(yù)定部分。望遠(yuǎn)鏡193配置成提供如上所述的許多特征，并且進(jìn)一步配置成將來自光柵的發(fā)散角色散轉(zhuǎn)換為第二透鏡192之后的會(huì)聚角色散，這是濾波器170的適當(dāng)操作所需要的。另外，望遠(yuǎn)鏡193提供了有用的自由度，其控制調(diào)諧范圍并減小了多面鏡194處的束尺寸以避免削束(beamclipping)。如圖6中所示，多面鏡194優(yōu)選地根據(jù)相對(duì)于光軸的多面體的前鏡面的角度僅反射回窄通帶內(nèi)的譜分量。所反射的窄帶光由光纖174衍射和接收。入射束相對(duì)于光軸的取向和多面鏡194的旋轉(zhuǎn)方向198確定波長(zhǎng)調(diào)諧的方向：波長(zhǎng)上(正)掃描或下(負(fù))掃描。圖6中的裝置產(chǎn)生正的波長(zhǎng)掃描。應(yīng)當(dāng)理解，盡管在圖6中鏡194示出為具有十二個(gè)面，也可以使用少于或多于十二個(gè)面。用于任何應(yīng)用的特定數(shù)目的面依賴于特定應(yīng)用的所需掃描速率和掃描范圍。而且，鏡的尺寸根據(jù)特定應(yīng)用的需要來選擇，這些需要考慮了包括但不限于鏡194的可制造性和重量的因素。還應(yīng)當(dāng)理解，可提供具有不同焦距的透鏡190、192。透鏡190、192應(yīng)選擇為提供大約在鏡194的中心點(diǎn)200處的焦點(diǎn)。考慮從光纖準(zhǔn)直器172入射到光柵的具有寬光譜的高斯束。眾所周知的光柵方程表達(dá)為：λ＝p·(sinα+sinβ)，其中λ是光波長(zhǎng)，p是光柵節(jié)距，α和β分別是該束相對(duì)于光柵的標(biāo)稱軸202的入射和衍射角。濾波器的調(diào)諧范圍的中心波長(zhǎng)由λ0＝p·(sinα+sinβ0)給出，其中λ0是望遠(yuǎn)鏡的光軸38和光柵法向軸之間的角度?？墒境鰹V波器的FWHM帶寬由(δλ)FWHM/λ0＝A·(p/m)cosα/W給出，其中對(duì)于雙通，m是衍射級(jí)，W是光纖準(zhǔn)直器處的高斯束的1/e2-寬度。當(dāng)確定了復(fù)光譜密度的實(shí)部時(shí)，測(cè)距深度z由定義。濾波器的調(diào)諧范圍基本上由透鏡120的有限數(shù)值孔徑限制。無削束的透鏡1的接受角由Δβ＝(D1-Wcosβ0/cosα)/F1給出，其中D1和F1是透鏡1的直徑和焦距。其經(jīng)由Δλ＝pcosβ0·Δβ與濾波器調(diào)諧范圍相關(guān)。源自多面鏡的多面性質(zhì)的濾波器的一個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)是自由譜范圍，其將在下面描述。傳播通過透鏡120和透鏡222之后的譜分量將具有以相對(duì)于光軸38的角度β′的束傳播軸：β′＝-(β-β0)·(F1/F2)，其中F1和F2分別是透鏡1和透鏡2的焦距。多面體具有由θ＝2π/N≈L/R給出的面對(duì)面的極角，其中L是面寬度，R是多面體的半徑，N是面的數(shù)目。如果入射光譜的β′的范圍大于面角，即Δβ′＝Δβ·(F1/F2)＞θ，則多面鏡可在給定時(shí)間向后反射多于一個(gè)譜分量。同時(shí)被反射的多個(gè)譜分量的間距，或自由譜范圍可示出為(Δλ)FSR＝pcosβ0(F2/F1)·θ。在作為腔內(nèi)掃描濾波器的應(yīng)用中，如果增益介質(zhì)具有均勻展寬，則激光器的調(diào)諧范圍不能超過自由譜范圍，因?yàn)榧す馄鬟x擇最高增益的波長(zhǎng)。如果滿足以下兩個(gè)必要條件，則通過濾波器的激光調(diào)諧的占空比在原則上可以是100％而沒有由削束引起的過多損耗：和第一個(gè)方程根據(jù)透鏡192之后的束寬度應(yīng)小于面寬度的條件得到。第二個(gè)方程根據(jù)的是分別在調(diào)諧范圍的最低和最高波長(zhǎng)204、206處的兩個(gè)束不應(yīng)在多面鏡處彼此重疊，方程(1)中的S指示透鏡192和多面體的前鏡之間的距離。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，選擇了具有下列參數(shù)的光學(xué)部件：W＝1.9mm，p＝1/1200mm，α＝1.2rad，β0＝0.71rad，m＝1，D1＝D2＝25mm，F(xiàn)1＝100mm，F(xiàn)2＝45mm，N＝24，R＝25mm，L＝6.54，S＝5mm，θ＝0.26rad，λ0＝1320nm。根據(jù)這些參數(shù)，可以計(jì)算理論FWHM帶寬、調(diào)諧范圍和自由譜范圍：(δλ)FWHM＝0.09nm，Δλ＝126nmand(Δλ)FSR＝74nm。(1)中的兩個(gè)條件都有裕度地得到滿足。濾波器的特性使用來自半導(dǎo)體光放大器(SOA)和光譜分析器的寬帶放大器自發(fā)發(fā)射光來測(cè)量。光譜分析器以峰保持模式記錄歸一化(nonnalized)通過量(反射)譜，同時(shí)多面鏡以其15.7kHz的最大速度旋轉(zhuǎn)。測(cè)得的調(diào)諧范圍是90nm，這充分小于126nm的理論值。此差異歸因于望遠(yuǎn)鏡的象差，主要是與來自光柵的束的相對(duì)大的角發(fā)散相關(guān)聯(lián)的場(chǎng)曲。預(yù)期將通過使用最優(yōu)化的透鏡來改善象差。自由譜范圍是與理論計(jì)算一致的73.5nm。FWHM帶寬測(cè)量為0.12nm?？紤]光學(xué)元件的象差和缺陷，與0.11nm的理論極限的差異可能是合理的。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的擴(kuò)展腔半導(dǎo)體激光器208，其可包括濾波器210，濾波器210可以例如相似于參考圖6在上面描述的濾波器170。濾波器210通過光導(dǎo)引元件212和光路214耦合到法拉第環(huán)行器216。在此示例性的實(shí)施例中，濾波器210包括光柵232和多面鏡236。由此，濾波器210可以對(duì)應(yīng)于基于多面體的濾波器。馬達(dá)234驅(qū)動(dòng)該鏡。此示例性的實(shí)施例的法拉第環(huán)行器216通過偏振控制器220、222耦合到增益介質(zhì)224，增益介質(zhì)224在一個(gè)示例性的實(shí)施例中可以是半導(dǎo)體光學(xué)放大器(例如SOA,Philips,CQF882/e)，其耦合到電流源226，電流源226將注入電流提供給SOA224。腔內(nèi)元件可以由例如單模光纖連接。兩個(gè)偏振控制器220、222可對(duì)準(zhǔn)腔內(nèi)光的偏振態(tài)以對(duì)準(zhǔn)到光柵232的最大效率的軸和SOA224的最大增益的軸。激光輸出228可通過光纖熔接耦合器230的90％端口來獲得。為了生成對(duì)潛在應(yīng)用有用的同步信號(hào)，激光輸出的5％可通過具有0.12nm的帶寬的可變波長(zhǎng)濾波器237來耦合并且被導(dǎo)向光電檢測(cè)器238。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，濾波器的中心波長(zhǎng)可以固定在1290nm。當(dāng)激光器的輸出波長(zhǎng)被掃描過固定波長(zhǎng)濾波器的窄帶通帶時(shí)，檢測(cè)器信號(hào)生成短脈沖。同步脈沖的時(shí)序通過改變?yōu)V波器的中心波長(zhǎng)來控制。圖8A示出了當(dāng)多面鏡(即圖7中的鏡236)以15.7kHz的速率旋轉(zhuǎn)時(shí)，如通過光譜分析器以峰保持模式所測(cè)得的參考圖7在上面描述的類型的激光器的輸出光譜的曲線圖240。在等于濾波器自由譜范圍的73nm-寬度上，沿到沿的掃描范圍可以從1282nm到1355nm。測(cè)得的光譜的類高斯分布，而不是方形分布，可能是由于由濾波器的偏振敏感性以及腔內(nèi)的雙折射引起的依賴于偏振的腔損耗。優(yōu)選地調(diào)節(jié)偏振控制器以獲得最大掃描范圍和輸出功率。圖8B示出了時(shí)域中的激光輸出的曲線242。上跡線244對(duì)應(yīng)于通過固定波長(zhǎng)濾波器獲得的同步信號(hào)。從面到面的功率變化的幅度小于3.5％。峰值和平均輸出功率分別是9mW和6mW。應(yīng)當(dāng)提及，曲線240的y軸刻度必須根據(jù)時(shí)域測(cè)量來校準(zhǔn)，因?yàn)楣庾V分析器由于激光調(diào)諧速度比光譜分析器的掃描速度快得多而只記錄時(shí)均譜。作為帶內(nèi)四波混合現(xiàn)象的結(jié)果，隨著光通過SOA增益介質(zhì)(例如圖7中的SOA224)，腔內(nèi)激光的光譜的頻率下移可上升。在頻率下移存在時(shí)，正波長(zhǎng)掃描可便于激光光譜的調(diào)諧，并由此產(chǎn)生較高的輸出功率。激光輸出的峰值功率可以根據(jù)調(diào)諧速度來測(cè)量。負(fù)的調(diào)諧速度可通過翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)直器的位置和光柵相對(duì)于光軸(例如圖6中的軸182)的取向來獲得。優(yōu)選地使濾波器的物理參數(shù)在兩個(gè)調(diào)諧方向上近似相同。由此，自頻移和正調(diào)諧的組合動(dòng)作允許獲得較高的輸出并且使得激光器以較高的調(diào)諧速度操作。因此，正波長(zhǎng)掃描可以是優(yōu)選的操作。輸出功率可以隨著增加的調(diào)諧速度減小。由此，對(duì)于減小功率輸出對(duì)調(diào)諧速度的敏感度，短的腔長(zhǎng)度可能是理想的。在此情形中，自由空間激光腔是優(yōu)選的。圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的自由空間擴(kuò)展腔半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器250的一個(gè)示例性的實(shí)施例，其包括在襯底芯片254上制造的半導(dǎo)體波導(dǎo)252，其通過準(zhǔn)直透鏡256耦合到多面體掃描濾波器255。前面258可以被抗反射地涂覆，并且輸出面260被切割(cleaved)或優(yōu)選地利用電介質(zhì)涂覆以具有最佳的反射率。激光器的輸出262通過輸出耦合透鏡264來獲得。準(zhǔn)直透鏡256、264優(yōu)選地以非球面透鏡提供。濾波器255包括波長(zhǎng)色散元件180′，其適于接收從透鏡256導(dǎo)向它的束。波長(zhǎng)色散元件180′可以相似于參考圖6在上面描述的波長(zhǎng)色散元件180。透鏡系統(tǒng)186′可布置在波長(zhǎng)色散元件180′和束偏轉(zhuǎn)器件188′之間。波長(zhǎng)色散元件180′和束偏轉(zhuǎn)器件188′可以相似于參考圖6在上面描述的波長(zhǎng)色散元件180和束偏轉(zhuǎn)器件188。透鏡系統(tǒng)186′包括一對(duì)透鏡187a、187b，它們優(yōu)選地提供為具有低象差的消色差透鏡，尤其是場(chǎng)曲和彗差。同步輸出可通過使用透鏡266、針孔268和位于向后反射自多面體掃描器272的光的0級(jí)衍射路徑上的光電檢測(cè)器270來獲得。當(dāng)特定波長(zhǎng)的光束的焦點(diǎn)掃描過針孔268時(shí)，該檢測(cè)器生成短脈沖。其它類型的增益介質(zhì)可以包括但不限于摻入稀土離子的光纖、Ti:Al2O3和Cr4+:鎂橄欖石。圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)諧濾波器280的另一示例性的實(shí)施例，其可包括耦合到輸入準(zhǔn)直透鏡282的光纖281，光學(xué)地耦合到衍射光柵284的聚焦透鏡286，以及旋轉(zhuǎn)盤288。衍射光柵284可以由諸如棱鏡的其它角色散元件來替換。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，衍射光柵284可具有凹曲率，其焦距選擇為使得無需聚焦透鏡286。優(yōu)選地，多于一個(gè)反射器290可沉積在旋轉(zhuǎn)盤288的表面288a上。優(yōu)選地，反射器290包括周期地和徑向地圖案化的多個(gè)窄條。用于反射器的材料優(yōu)選地是金。盤288可由輕重量的塑料或硅襯底構(gòu)成。代替沉積在盤的頂表面的反射器，盤可具有隨后有附著到盤后表面的單個(gè)反射器的一系列通孔。從光纖281入射，不同波長(zhǎng)的光束在由光柵衍射和由透鏡286(在那些包括透鏡286的系統(tǒng)中)聚焦之后可以在盤的表面上被照射成一個(gè)線。優(yōu)選地，僅撞擊旋轉(zhuǎn)盤的反射器的束可以向后反射并由光纖281接收。鏡292可以用來方便束達(dá)到盤上。透鏡286到盤288的反射器的距離等于透鏡的焦距F。從光柵方程可以示出，濾波器的調(diào)諧范圍由Δλ＝pcosβ0(D/F)給出，其中D指示條之間的距離。條的寬度w優(yōu)選地使得基本上等于盤表面處的束斑尺寸ws：其中z＝πws2/λ。這導(dǎo)致由以下給出的FWHM濾波器帶寬：(δλ)FWHM/λ0＝A·(p/m)cosα/W，其中對(duì)于w＞ws，濾波器帶寬變得較大，且對(duì)于w＜ws，濾波器的效率(反射率)通過削束而減小。入射束294相對(duì)于透鏡286的光軸的取向和旋轉(zhuǎn)方向288優(yōu)選地確定波長(zhǎng)調(diào)諧的方向(sense)。正波長(zhǎng)掃描是優(yōu)選地，其通過使盤288以如圖9B所示的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。a.干涉計(jì)圖10A示出了根據(jù)本發(fā)明的用于使用頻域干涉測(cè)量法進(jìn)行光學(xué)成像的OFDI系統(tǒng)300的一個(gè)示例性的實(shí)施例，其包括頻率掃描源301，頻率掃描源301發(fā)射具有包括光源的多個(gè)頻率模式的瞬時(shí)發(fā)射譜的光信號(hào)。源301可以例如提供為參考圖4A、5、6、7、9和9B在上面描述的源中的一個(gè)。來自源301的光可以被導(dǎo)向光纖耦合器302，其將饋送到其的光分割到參考臂303和樣品臂304中。參考臂303優(yōu)選地包括偏振回路306和環(huán)行器308。由此，光從源301通過耦合器302、偏振回路306和環(huán)行器308傳播到任選的運(yùn)動(dòng)假象回路309。任選的運(yùn)動(dòng)假象回路309可以提供自透鏡310，其將光導(dǎo)向頻移器311、相位跟蹤器312和色散補(bǔ)償器314。光通過任選回路309并入射到參考鏡316上。應(yīng)當(dāng)理解，回路309起到去除和減少運(yùn)動(dòng)假象的作用。還應(yīng)當(dāng)理解，回路309可包括元件310-314的全部，和/或回路元件310-314中的一個(gè)或多個(gè)。樣品臂304可包括環(huán)行器318。由此，發(fā)射自源301的光信號(hào)從源301通過耦合器302和環(huán)行器308傳播到透鏡320，透鏡320將光導(dǎo)向掃描鏡322。掃描鏡322可提供自多種光學(xué)元件，包括但不限于檢流計(jì)、壓電激勵(lì)器或另一功能上等效的器件。橫向掃描器324耦合到掃描鏡322和數(shù)據(jù)采集板和計(jì)算機(jī)326。數(shù)據(jù)采集板和計(jì)算機(jī)326還耦合到頻率掃描源301。圖10A中示出的OFDI系統(tǒng)300還可包括偏振分集平衡檢測(cè)(“PDBD”)回路334，其配置成從參考臂303和/或樣品臂304接收信號(hào)。具體而言，參考臂303通過環(huán)行器308和偏振控制回路330連接到PDBD回路334的參考端口。相似地，樣品臂304通過環(huán)行器318和偏振控制回路332連接到PDBD回路334的樣品端口。b.干涉計(jì)樣品臂304收集反射自組織樣品328的光并且在偏振分集平衡檢測(cè)(PDBD)回路334中與來自參考臂303的光組合以形成干涉條紋。例如，OFDI技術(shù)不需要在時(shí)間上掃描參考臂中的光路長(zhǎng)度。由此，在本發(fā)明的某些示例性的實(shí)施例中，可以優(yōu)選地將參考臂提供為固定延遲參考臂。這樣的固定延遲參考臂可以具有為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的各種配置。參考臂303可以是反射和/或透射型，并且可將光從鏡316返回。返回的光經(jīng)由環(huán)行器308導(dǎo)向偏振控制回路330。類似地，來自樣品338的反射光可經(jīng)由環(huán)行器318導(dǎo)向偏振控制回路332。參考臂也可以是透射而沒有反射。偏振控制回路330可用來將參考臂光的偏振態(tài)與樣品臂光的偏振態(tài)相匹配。應(yīng)使干涉計(jì)中的總的雙折射最小化以便不引起依賴于波長(zhǎng)的雙折射。偏振控制器可以包括但不限于基于彎曲引起的雙折射或壓縮(squeezing)的光纖偏振控制器。優(yōu)選地，在參考和樣品臂之間，色度色散應(yīng)基本上匹配。強(qiáng)色散失配的結(jié)果可能是軸向分辨率的損失。任何殘余的色散都有可能由適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理來補(bǔ)償，如基于傅立葉變換之前檢測(cè)器數(shù)據(jù)的插值的非線性映射。此映射還可以至少部分地通過調(diào)節(jié)波長(zhǎng)掃描源的光學(xué)布局來完成。在源301包括多面體掃描器和望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)實(shí)例中，可調(diào)節(jié)多面體掃描器和望遠(yuǎn)鏡之間的距離以在傅立葉變換之前將波長(zhǎng)空間轉(zhuǎn)換成波矢空間。c.樣品臂對(duì)于某些OFDI應(yīng)用，樣品臂可以終結(jié)于光學(xué)探頭或自由空間束，該光學(xué)探頭包括切割的(成角度的、平的或拋光的)光纖。透鏡336(諸如但不限于非球面的、梯度折射率的、球面的、衍射的、球狀的、鼓狀的等等)可用來將束聚焦在樣品上或樣品內(nèi)。在探頭中還可包含束導(dǎo)引元件(諸如但不限于鏡、棱鏡、衍射光學(xué)元件等等)以將聚焦的束導(dǎo)向樣品上的所需位置。束的位置可以根據(jù)時(shí)間在樣品上變化，從而允許二維圖像的重構(gòu)。改變聚焦的束在樣品上的位置可以通過掃描鏡322來完成。掃描鏡322可以提供自例如許多不同的器件，包括但不限于檢流計(jì)、壓電激勵(lì)器、電光激勵(lì)器等等。樣品臂探頭可以是具有內(nèi)部運(yùn)動(dòng)元件的光纖探頭，使得該運(yùn)動(dòng)在探頭的近端啟動(dòng)，并且該運(yùn)動(dòng)通過運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置(諸如但不限于線、引導(dǎo)線、速度計(jì)線纜、彈簧、光纖等等)傳送到遠(yuǎn)端。光纖探頭可以被封入光學(xué)透明的靜止護(hù)套，其中光在遠(yuǎn)端退出探頭。由此，掃描方式也可通過移動(dòng)光纖來完成。例如，通過旋轉(zhuǎn)光纖，或線性地平移光纖。圖10B示出了探頭359的一個(gè)示例性的實(shí)施例，其包括內(nèi)線纜360(其可沿著探頭的軸旋轉(zhuǎn)或線性平移)、透明或半透明外護(hù)套362、遠(yuǎn)端光學(xué)器件364和轉(zhuǎn)移的光(remittedlight)366(其可以處于相對(duì)于導(dǎo)管的軸的任何角度)。d.檢測(cè)PDBD回路334可以包括布置成提供雙平衡檢測(cè)的多個(gè)檢測(cè)器370。在某些應(yīng)用中，雙平衡檢測(cè)由于以下原因而可能是優(yōu)選的。首先，大部分光源以相對(duì)低的頻率生成1/f噪聲(f＝頻率)，并且平衡檢測(cè)將消除1/f源噪聲。其次，樣品臂光與其自身的干涉項(xiàng)(即自相關(guān)項(xiàng))可以出現(xiàn)在真信號(hào)項(xiàng)的頂部，其優(yōu)選地是樣品和參考臂之間的干涉。這樣的自相關(guān)項(xiàng)可由差分技術(shù)來消除，并且平衡檢測(cè)可以從測(cè)得的信號(hào)中消除此自相關(guān)項(xiàng)。第三，可減小RIN。檢測(cè)器370可以優(yōu)選地包括光電二極管(諸如但不限于硅、InGaAs、延展(extended)InGaAs等等)。平衡檢測(cè)可通過減去相對(duì)于最大和最小圖案完全不同相的二極管信號(hào)來實(shí)施。兩個(gè)檢測(cè)器信號(hào)之間的差通過包括在PDBD回路334中的差動(dòng)回路來獲得并且通過跨阻放大器(“TIA”)360來放大。雙平衡接收器可以進(jìn)一步由低通或帶通濾波器跟隨以抑制檢測(cè)帶寬之外的噪聲。在本發(fā)明的此示例性的實(shí)施例中，雙平衡檢測(cè)可按如下實(shí)施。偏振分束器362從參考和樣品臂接收信號(hào)并提供兩個(gè)輸出信號(hào)。這兩個(gè)輸出信號(hào)分別由兩個(gè)非偏振分束器364a、364b進(jìn)一步分裂。來自每個(gè)分束器364a、364b的輸出由提供自四個(gè)檢測(cè)器370的雙平衡接收器來檢測(cè)。而且，雙平衡接收器的兩個(gè)輸出在計(jì)算機(jī)裝置中數(shù)字化和處理以獲得偏振分集。接收器輸出被提供給回路326，其采集饋送到其的信號(hào)并經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器來數(shù)字化，并且在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)字化的信號(hào)以便進(jìn)一步的處理。TIA的帶寬優(yōu)選地與采樣速率的一半匹配。TIA的增益優(yōu)選地選擇為使得最大接收器輸出范圍與A/D轉(zhuǎn)換器的電壓范圍匹配。e.處理如果使用多于兩個(gè)檢測(cè)器，可選擇性地減去信號(hào)并且可獲得復(fù)譜密度。使用傅立葉變換，復(fù)交叉譜密度可轉(zhuǎn)換為組織中的深度分布。用以處理復(fù)譜密度以獲得深度分布信息的若干方法對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的，這些方法諸如但不限于通過在參考臂中獲得具有Pi/2相移的至少兩個(gè)信號(hào)并然后通過這兩個(gè)信號(hào)的某個(gè)線性組合重新連接復(fù)譜密度，或通過取譜密度的平方。跟隨著檢測(cè)，模擬處理可包括跨阻放大器、低通(帶通)濾波器和信號(hào)的數(shù)字化。然后此信號(hào)可通過傅立葉變換運(yùn)算轉(zhuǎn)換成作為深度的函數(shù)的反射率。數(shù)字處理包括數(shù)字化、頻域或時(shí)域(FIR或IIR濾波器)的數(shù)字帶通濾波以及用以恢復(fù)作為深度的函數(shù)的組織反射率的逆傅立葉變換。在傅立葉變換之前，所檢測(cè)的非線性波長(zhǎng)坐標(biāo)優(yōu)選地轉(zhuǎn)換成規(guī)則采樣的波矢空間。典型地，利用重新采樣的對(duì)信號(hào)零填充、傅立葉變換和逆傅立葉變換可用于重新映射。本領(lǐng)域中公知的其它插值方法，諸如數(shù)據(jù)的線性的、雙線性的和三次樣條插值也可用來將波長(zhǎng)空間轉(zhuǎn)換成規(guī)則采樣的k空間。此映射也可部分地通過調(diào)節(jié)波長(zhǎng)掃描源的光學(xué)布局來完成。在一個(gè)實(shí)例中，可調(diào)節(jié)多面體掃描器和望遠(yuǎn)鏡之間的距離以在傅立葉變換之前將波長(zhǎng)空間轉(zhuǎn)換成波矢空間。本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例可利用在下面描述的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)來進(jìn)一步增強(qiáng)成像的性能和功能性。這些技術(shù)并不限于使用多頻率模式調(diào)諧源的OFDI技術(shù)，而可應(yīng)用于使用單頻調(diào)諧源的OFDI技術(shù)。a.偏振分集對(duì)于偏振衰落是問題的應(yīng)用，可以使用偏振分集方案。用于偏振分集的各種配置在本領(lǐng)域中是公知的。在圖10A中示出的系統(tǒng)中，偏振分集回路按如下操作。偏振分束器362依賴于參考臂的光信號(hào)和樣品臂光信號(hào)的偏振態(tài)來分離它們。優(yōu)選地調(diào)節(jié)偏振控制器330，使得參考臂功率由偏振控制器以相等的量值來分裂?？杉僭O(shè)樣品臂功率的偏振態(tài)可由于探頭或樣品運(yùn)動(dòng)而隨機(jī)地變化，因此通過偏振分光器的樣品臂功率的分離比可隨時(shí)間變化。然而，偏振分束器362的兩個(gè)輸出端口處的兩個(gè)輸出信號(hào)可由光電接收器檢測(cè)，例如取平方或求和。所得到的信號(hào)獨(dú)立于樣品臂光的偏振態(tài)。b.載頻外差檢測(cè)光學(xué)頻移器311可以處于參考臂303中以為載頻外差檢測(cè)而移位光學(xué)頻率。結(jié)果，信號(hào)頻帶被移位該頻移的量值。以此方式，可以避免DC周圍的相對(duì)大的1/f噪聲(f＝頻率)和RIN。頻移器可以是但不限于聲光頻移器。在檢測(cè)中，應(yīng)使用合適的電子器件來解調(diào)載頻。使用頻移器311的優(yōu)勢(shì)之一是，可以使有效測(cè)距深度加倍。這可以以電頻域說明，如圖10C中所示，在該圖中曲線圖380描繪了由源的瞬時(shí)輸出譜給出的條紋可見度曲線。如果源的瞬時(shí)譜是高斯型的，則該可見度曲線具有高斯分布。曲線390描繪了電濾波器的傳輸效率分布，其針對(duì)定義為采樣頻率的一半的給定的Nyquist頻率而最優(yōu)化。圖10C的(a)部分示出了一個(gè)典型的情況，其中在干涉計(jì)中沒有頻移器并且電濾波器是低通濾波器。因?yàn)檎暮拓?fù)的頻帶不可區(qū)分，所以分別與正的和負(fù)的頻帶關(guān)聯(lián)的圖像是重疊的。在此情況中，由于此模糊(ambiguity)，僅一半的頻率范圍(零到fN)或(零到-fN)可使用。然而，使用頻移器導(dǎo)致可見度曲線被移位fFS，如圖10C的(b)部分中所示出的。利用帶通濾波器(或低通濾波器)，以fFS為中心的頻帶的兩側(cè)產(chǎn)生沒有模糊的圖像，導(dǎo)致與圖10C的(a)部分相比兩倍大的測(cè)距深度。代替方頂帶通濾波器，有可能使用斜率濾波器。在圖10C的(c)部分中示出的實(shí)例中，濾波器390的傳輸效率曲線在其低頻帶具有指數(shù)上升(下降)的斜率。在衰減是顯著的并且所得到的信號(hào)強(qiáng)度隨深度衰退時(shí)，此濾波器可能是有用的。斜率濾波器可通過相對(duì)于較大深度處的信號(hào)有效地抑制來自表面的大信號(hào)來改善檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍。c.參考臂延遲(相位跟蹤和自動(dòng)測(cè)距)如上所述，OFDI技術(shù)不要求在時(shí)間上掃描參考臂中的光路長(zhǎng)度?？梢砸员绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的各種配置來制作固定延遲的參考臂。參考臂可以是反射或透射型的。在某些應(yīng)用中，當(dāng)需要較大的測(cè)距深度，而不增加數(shù)據(jù)采集速率或減小光源的瞬時(shí)線寬時(shí)，改變參考臂中的光學(xué)延遲的能力可能是有用的。這樣的能力在距成像透鏡和樣品的前表面的距離可顯著變化的臨床研究中是有用的。這樣的變化可由運(yùn)動(dòng)或由探測(cè)導(dǎo)管的不受控制的位置所引起。例如，血管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管可具有在單個(gè)A-掃描上幾個(gè)毫米的距離變化。參考臂303中的機(jī)構(gòu)可以允許掃描參考臂303的群延遲。此群延遲可由為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的許多技術(shù)中的任何一種來產(chǎn)生，諸如但不限于延伸光纖、使用壓電變換器的自由空間平移掃描或經(jīng)由基于光柵的脈沖整形光學(xué)延遲線。優(yōu)選地，延遲可以由非機(jī)械的或無運(yùn)動(dòng)的裝置引入。術(shù)語(yǔ)“非機(jī)械的”的意思是未利用機(jī)械上移動(dòng)的部件。認(rèn)為機(jī)械上移動(dòng)的部件的不存在減少了使用機(jī)械器件以引入延遲的公知的不足。與傳統(tǒng)LCI或OCT系統(tǒng)對(duì)比，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的參考臂303不必在樣品中的全部測(cè)距深度上掃描，并且可優(yōu)選地至少在與一比檢測(cè)器數(shù)目(1/N)相等的一個(gè)分?jǐn)?shù)的測(cè)距深度上掃描。此掃描特征不同于在公知的LCI和OCT系統(tǒng)中使用的傳統(tǒng)的延遲掃描方案。參考臂303任選地具有相位調(diào)制器機(jī)構(gòu)，諸如但不限于聲光調(diào)制器、電光相位調(diào)制器等等，以便生成載頻。優(yōu)選地進(jìn)行相位跟蹤以消除干涉計(jì)中的相位不穩(wěn)定。相位不穩(wěn)定可引起各個(gè)干涉測(cè)量條紋在位置上移位。如果檢測(cè)相對(duì)于條紋的移位是慢的，則所得到的平均導(dǎo)致干涉信號(hào)的啁啾。10到40kHz的A-掃描速率導(dǎo)致100到25μs的有效積分時(shí)間。應(yīng)該補(bǔ)償在比該積分時(shí)間短的時(shí)幀上的相位不穩(wěn)定。相位鎖定回路常用于電子器件，且頻繁地用于雷達(dá)和超聲。主動(dòng)相位跟蹤可通過在波長(zhǎng)的一部分上利用參考臂中的電光相位調(diào)制器以10MHz調(diào)制干涉計(jì)路徑長(zhǎng)度差來實(shí)施。通過以路徑長(zhǎng)度調(diào)制的頻率解調(diào)干涉計(jì)的輸出處的一個(gè)檢測(cè)器所測(cè)得的強(qiáng)度，可生成誤差信號(hào)，其指示相位調(diào)制器應(yīng)在哪個(gè)方向上移位以鎖定到條紋幅度最大值上。通過如由誤差信號(hào)所確定地將偏移添加到相位調(diào)制器，相位跟蹤器主動(dòng)地鎖定到條紋最大值上。相位調(diào)制器可在幾個(gè)波長(zhǎng)上調(diào)制路徑長(zhǎng)度差。處理單元可確定相位調(diào)制器是否已達(dá)到其范圍極限，并且跳躍同相的全波以維持鎖定在不同的條紋最大值上。此方法利用了相位應(yīng)該僅以模2π來控制的事實(shí)。另外，所述處理驅(qū)動(dòng)較慢的部件(例如迅速掃描光學(xué)延遲(“RSOD”)線)以將相位調(diào)制器/RSOD組合的路徑長(zhǎng)度范圍擴(kuò)展于若干毫米上。相位鎖定可基于在調(diào)制回路中進(jìn)行的混合類型對(duì)條紋最大值、最小值或零交叉進(jìn)行。本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例還可使用自動(dòng)測(cè)距技術(shù)和方法，包括在美國(guó)專利申請(qǐng)出版號(hào)2002/0198457中描述的處理技術(shù)，其公開整體地通過引用由此結(jié)合于此。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，自動(dòng)測(cè)距機(jī)構(gòu)可以包括處理器單元，用于：(a)獲得第一掃描線；(b)定位樣品的表面位置“S”；(c)定位樣品的最優(yōu)掃描范圍“R”；(d)修改參考臂延遲波形以提供輸出；(e)將該輸出輸出到參考臂；(f)確定圖像是否完整；和/或(g)如果圖像不完整則移動(dòng)到下一掃描線或如果圖像完整則使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器件中的表面S數(shù)據(jù)和波形數(shù)據(jù)來重新映射圖像。如果從樣品返回的光信號(hào)具有低的振幅，則相位鎖定由于噪聲的存在而可能是不穩(wěn)定的。在本發(fā)明的另一示例性的實(shí)施例中，單獨(dú)的、優(yōu)選地是單色的光源可發(fā)射到干涉計(jì)中。該單獨(dú)源的波長(zhǎng)可以在OFDI源的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍內(nèi)或可以以與OFDI源光譜不同的波長(zhǎng)為中心。該單獨(dú)源優(yōu)選地具有較高的功率，并且可以與源臂組合(使用波分、復(fù)用器、光柵、棱鏡、濾波器等等)行進(jìn)到參考和樣品臂并返回到束復(fù)合元件。然后，在通過束復(fù)合元件(即分束器輸出)透射回之后，返回的單獨(dú)源的光可與OFDI光分離。分離裝置可通過色散元件進(jìn)行譜分離，該色散元件諸如二向色鏡、濾波器、光柵、棱鏡、波分復(fù)用器等等。所述單獨(dú)源將通過使用一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器來與OFDI光分開檢測(cè)。由該單獨(dú)源提供的較高功率可使得能夠檢測(cè)較高幅度的干涉圖案，并且向相位跟蹤器提供改善的輸入，由此使得能夠進(jìn)行較穩(wěn)定的相位跟蹤?，F(xiàn)在參考圖11，使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和過程的示例性的實(shí)施例，示出了以15.7kHz的A-線掃描速率采集的受檢者的指尖的活體內(nèi)圖像(300*500像素)。測(cè)得光學(xué)靈敏度為約-100dB。SNR優(yōu)于相同A-線掃描速率的等效TDOCT。當(dāng)存在來自組織表面的強(qiáng)的類似鏡的反射時(shí)，垂直線噪聲由于未最優(yōu)化的檢測(cè)而產(chǎn)生，但應(yīng)優(yōu)選地通過檢測(cè)最優(yōu)化和/或適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理來基本上消除。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器系統(tǒng)的另一示例性的實(shí)施例600，其提供了擴(kuò)展的相位鎖定范圍。這通過將用以在小的范圍內(nèi)調(diào)制路徑長(zhǎng)度差的快速元件602(其可以例如以電光(EO)相位調(diào)制器602來提供)與用以在擴(kuò)展的范圍上調(diào)制路徑長(zhǎng)度的較慢元件604(其可以例如以迅速掃描光學(xué)延遲(RSOD)線604來提供)組合來實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)器606信號(hào)可以通過混合器610與相位調(diào)制器調(diào)制頻率608混合并且被低通濾波(濾波器未示出)以生成誤差信號(hào)。處理單元612優(yōu)選地處理該誤差信號(hào)以生成偏移電壓，并將此偏移電壓加到調(diào)制信號(hào)608，以便生成用于相位調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器614的輸出。另外，處理單元612可生成到RSOD604的信號(hào)以在若干毫米的距離上提供相位的擴(kuò)展范圍跟蹤。示出了光源616、光纖分光器618、樣品臂620和參考臂622，并在此描述。條紋圖案的單個(gè)振蕩內(nèi)的給定時(shí)刻的檢測(cè)器處的強(qiáng)度I(t)由下面給出：I(t)＝cos[φ(t)]其中相位給出條紋中的位置。對(duì)于信號(hào)處于條紋最大值，對(duì)于信號(hào)處于條紋最小值。在任意的時(shí)刻t，相位由下面給出：φ(t)＝α+βsin(ωt)其中α描述了條紋圖案的單個(gè)振蕩內(nèi)的位置，β*sin(ωt)是由相位調(diào)制器引入的相位調(diào)制，其中β是相位調(diào)制的振幅，ω是相位調(diào)制信號(hào)的頻率。光電檢測(cè)器處的強(qiáng)度I(t)可以與頻率ω和2ω的載波混合，導(dǎo)致混合器信號(hào)MixerC(t)、MixerS(t)、Mixer2ωC(t)和Mixer2ωS(t)：MixerC(t)＝cos(ωt)*cos(α+βsin(ωt))；MixerS(t)＝sin(ωt)*cos(α+βsin(ωt))；Mixer2ωC(t)＝cos(2ωt)*cos(α+βsin(ωt))；Mixer2ωS(t)＝sin(2ωt)*cos(α+βsin(ωt)).在MixerC、MixerS、Mixer2ωC和Mixer2ωS的載頻ω的單個(gè)振蕩上的時(shí)間平均由下面給出：其中J1(β)和J2(β)是第一類貝塞爾函數(shù)；其值依賴于β，相位調(diào)制的振幅。由此，信號(hào)和與分別與sin(α)和cos(α)成比例，其中α是條紋圖案的單個(gè)振蕩內(nèi)的位置?；旌掀鬏敵龊蚆ixer2ωC(t)被用作用以生成偏移電壓的誤差信號(hào)以將相位調(diào)制器指引到使誤差信號(hào)最小的新的中心位置，并且將干涉計(jì)輸出分別鎖定在條紋最大值、或最小值、或零交叉上。現(xiàn)在復(fù)譜密度可通過兩個(gè)連續(xù)的調(diào)諧掃描來確定，這兩個(gè)掃描一個(gè)使誤差信號(hào)sin(α)最小，下一個(gè)使誤差信號(hào)cos(α)最小，導(dǎo)致兩個(gè)干涉圖案之間的90度的相移。使用此混合裝置，復(fù)譜密度可迅速獲得并且無須借助于用于改變參考臂光的相位的附加機(jī)械裝置。圖13示出了OFDI系統(tǒng)的又一示例性的實(shí)施例700，其包括用于根據(jù)本發(fā)明提供平衡檢測(cè)的相位跟蹤器。在此示例性的實(shí)施例中，源702提供通過分光器704的電磁輻射(例如光)，分光器704將光的一部分發(fā)送到樣品探頭706并且將光的剩余部分發(fā)送到迅速掃描光學(xué)延遲(“RSOD”)線708。光從RSOD708傳遞到相位調(diào)制器PM710。來自相位調(diào)制器PM710的光傳輸通過分光器712，并然后通過兩個(gè)附加的分光器714和716，其輸出的一部分作為平衡檢測(cè)輸出發(fā)送到譜檢測(cè)單元(未示出，但這里如別處所描述的)，并且輸出的剩余部分發(fā)送到相位跟蹤器組件720。在相位跟蹤器組件720中，相位跟蹤器檢測(cè)器D1和D2，722和724接收分光器對(duì)714和716的部分輸出，其又將信號(hào)發(fā)送到混合器726以生成誤差信號(hào)。處理單元728處理誤差信號(hào)，在該處偏移電壓的總和生成，并且將其加到調(diào)制信號(hào)730以產(chǎn)生用于相位調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器732的輸出。在框730示出的調(diào)制信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到混合器726和處理單元726。另外，條紋幅度可能太小使相位跟蹤器難以鎖定?？商鎿Q地，具有較長(zhǎng)相干長(zhǎng)度的二次源可耦合到例如系統(tǒng)700以將較大的條紋幅度提供到相位跟蹤器。圖14A-14C示出了成像系統(tǒng)中用于跟蹤相位的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明，其在處理塊750和752開始于測(cè)量接收自樣品臂的信號(hào)并然后增加信號(hào)的相位。然后此示例性的方法的處理前進(jìn)到塊754，在塊754中，定義為x1的信號(hào)的第一信號(hào)分區(qū)被測(cè)量于至少一個(gè)信號(hào)峰。在決策塊756中，確定定義為x1的信號(hào)是否已被測(cè)量于至少一個(gè)信號(hào)峰。如果在決策塊756中，確定定義為x1的信號(hào)已被測(cè)量于至少一個(gè)信號(hào)峰，則處理返回到塊754并且再次測(cè)量信號(hào)。另一方面，如果在決策塊756中，確定定義為x1的信號(hào)沒有被測(cè)量于至少一個(gè)信號(hào)峰，則處理流向決策塊758，在決策塊758中，確定是否調(diào)節(jié)信號(hào)。調(diào)節(jié)可以例如是將信號(hào)相位增加或減小一漸進(jìn)量(incrementalamount)，如塊760和762中所示。不管是否作出信號(hào)相位的增加或減小，處理返回到處理塊754，在塊754中，信號(hào)的第二信號(hào)分區(qū)被測(cè)量于其峰處。然后對(duì)于這樣的被測(cè)信號(hào)，重復(fù)塊756-762。應(yīng)當(dāng)注意，塊750-762的功能可以與其它成像過程并行地和/或串行地進(jìn)行。相位的調(diào)節(jié)可定義為A(x2-x1)，其中“A”是常數(shù)，并且確定是否將信號(hào)的相位增加或減小一個(gè)漸進(jìn)量的過程可進(jìn)一步包括下列子步驟：(1)確定A(x2-x1)是否在相位調(diào)制器的范圍之內(nèi)；和(2)如果A(x2-x1)在該范圍內(nèi)則以等于A(x2-x1)的量來改變或者如果A(x2-x1)在該范圍外則以等于A(x2-x1)-m2π的量來改變其中M是大于1的整數(shù)。該方法可任選地進(jìn)一步包括重新測(cè)量信號(hào)x1的子步驟(3)。d.數(shù)據(jù)處理一般而言，在時(shí)間上由檢測(cè)器記錄的數(shù)據(jù)可不以光學(xué)頻率ω或波數(shù)k的嚴(yán)格線性函數(shù)來采樣。然而，傅立葉變換可鏈接z和k空間(或t和ω)。由于k中的非線性采樣，采集的譜被插值以在k域中產(chǎn)生均勻間隔開的采樣?？商鎿Q地，激光器的調(diào)諧斜率可以以這樣的方式來調(diào)節(jié)，即光在k空間以相等的間隔采樣，使得插值變得不需要?？商鎿Q地，檢測(cè)時(shí)序可設(shè)計(jì)成對(duì)均勻擴(kuò)展在k域中的光采樣，使得插入變得不需要。為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，應(yīng)優(yōu)選地平衡干涉計(jì)的樣品和參考臂中的色散。色散不平衡也可由數(shù)字處理校正。由運(yùn)動(dòng)引起的相位啁啾也可由數(shù)字處理校正。對(duì)于運(yùn)動(dòng)假象校正，測(cè)量樣品的軸向運(yùn)動(dòng)，并且可根據(jù)運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算適當(dāng)?shù)姆蔷€性映射。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，各種插值技術(shù)是公知的。這包括但不限于簡(jiǎn)單的兩點(diǎn)插值、由兩點(diǎn)插值跟隨的FFT零填充，以及利用由Nyquist定理規(guī)定的sinc函數(shù)的嚴(yán)格插值。本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例還可提供用于定位血管中的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊(atheroscleroticplaque)的探頭，其包括：干涉計(jì)；將接收自干涉計(jì)的信號(hào)分裂成多個(gè)光學(xué)頻率的譜分離單元；以及能夠檢測(cè)接收自譜分離單元的光學(xué)頻率的至少一部分的檢測(cè)器裝置。e.頻移技術(shù)對(duì)于高速OFDI技術(shù)，最大測(cè)距深度有可能受到激光輸出的相干函數(shù)的有限寬度的限制，因?yàn)橄喔砷L(zhǎng)度經(jīng)常被折衷以獲得較高的調(diào)諧速度、較高的輸出功率或較寬的調(diào)諧范圍。有限的相干長(zhǎng)度可使干涉條紋的可見度隨著干涉計(jì)的路徑長(zhǎng)度差的增加而減小。這導(dǎo)致SNR的降級(jí)，并因此限制了最大測(cè)距深度。而且，在傳統(tǒng)的干涉測(cè)量法中，不能區(qū)分正的和負(fù)的電頻率可導(dǎo)致正和負(fù)深度之間的模糊。為了避免成像折疊假象，應(yīng)調(diào)節(jié)干涉計(jì)的參考延遲使得圖像只存在于正或負(fù)深度。對(duì)于源的給定相干長(zhǎng)度，這進(jìn)一步可限制測(cè)距深度。為了避免這樣的可能限制，已基于使用壓電激勵(lì)器、雙折射板或3×3耦合器的主動(dòng)或被動(dòng)相位偏置測(cè)量了正交干涉信號(hào)。這些技術(shù)可另外提供與正和負(fù)深度關(guān)聯(lián)的重疊圖像，但由于產(chǎn)生穩(wěn)定正交信號(hào)的困難而趨向于留下顯著的殘余假象。在此文中，我們提出和證明了一種簡(jiǎn)單的技術(shù)，其有效地消除了正和負(fù)深度之間的模糊。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性技術(shù)在干涉計(jì)中使用光學(xué)頻移器以提供檢測(cè)器信號(hào)的恒定頻移。這允許無串?dāng)_地使用相干范圍的兩側(cè)，并可使測(cè)距深度加倍。相同的概念已在上面在使用58Hz的旋轉(zhuǎn)雙折射板或再循環(huán)頻移環(huán)的1維光學(xué)頻域反射測(cè)量法的情形下得到描述。在此示例性的實(shí)施例中，使用聲光頻移器，并且該技術(shù)應(yīng)用于具有快若干數(shù)量級(jí)的測(cè)距速度的高速OFDI。而且，提供根據(jù)本發(fā)明的又一示例性的實(shí)施例的信號(hào)處理技術(shù)以在頻移技術(shù)中適應(yīng)非線性調(diào)諧斜率。A.原理頻移圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的OFDI系統(tǒng)的高層級(jí)的圖，其包括波長(zhǎng)掃描源95、在參考臂80中采用光學(xué)頻移器311的單模光纖干涉計(jì)、光電檢測(cè)器88和信號(hào)處理器160。利用參考臂中的往返頻移(roundtripfrequencyshift)Δf，與參考和樣品光之間的干涉相關(guān)聯(lián)的光電流可表達(dá)為：其中η指示檢測(cè)器的量子效率，Pr(t)和Ps(t)分別是參考和樣品臂光的光功率，R(z)是樣品的反射率分布，G(|z|)是對(duì)應(yīng)于條紋可見度的相干函數(shù)，c是光速，ν(t)是光學(xué)頻率，是后散射的相位。在線性調(diào)諧的情況下，即v(t)＝0-1t，檢測(cè)器信號(hào)的頻率由下面給出：零信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)于深度z＝cΔf/(2v1)。因此，通過選擇與掃描源的調(diào)諧方向相同的頻移的方向，可使得零信號(hào)頻率指向負(fù)深度。圖16(a)和16(b)圖示了頻移的效果。條紋可見度或相干函數(shù)在零深度處具有峰值并且隨著深度增加而減小。相干長(zhǎng)度zc指示可見度下降到0.5并由此SNR下降6dB的深度。人們可以可論證地將有效測(cè)距深度定義為SNR損失小于6dB的最大深度跨度。例如，在圖16(a)中，可由于信號(hào)頻率(陰影區(qū))的符號(hào)模糊(signambiguity)而使用相干范圍的單側(cè)。相對(duì)照，如圖16(b)中所示，借助合適的頻移，可利用從-zc到zc的相干范圍的兩側(cè)，而沒有負(fù)和正深度之間的任何圖像串?dāng)_。非線性調(diào)諧ν(t)中相對(duì)于時(shí)間的非線性度導(dǎo)致恒定深度處的信號(hào)的頻率啁啾并且引起軸向分辨率的降級(jí)。作為對(duì)此問題的解決方案，檢測(cè)器信號(hào)可以以補(bǔ)償頻率啁啾的非線性時(shí)間間隔來采樣?？商鎿Q地，檢測(cè)器信號(hào)可以以恒定的時(shí)間間隔來采樣，并然后通過離散傅立葉變換(“DFT”)之前的插值將采樣的數(shù)據(jù)映射到均勻ν空間。兩種方法都已證明得到變換限制(transform-limited)軸向分辨率。然而，這些方法不直接適用于頻移技術(shù)。非線性采樣和插值方法兩者都可導(dǎo)致頻移的人工啁啾，導(dǎo)致次優(yōu)的軸向分辨率。由此，經(jīng)修改的插值方法可用來在整個(gè)測(cè)距深度上實(shí)現(xiàn)接近變換極限的軸向分辨率。該示例性的技術(shù)可如下：步驟1：在源的每個(gè)波長(zhǎng)掃描期間以均勻的時(shí)間間隔獲得信號(hào)的N個(gè)采樣。步驟2：在電頻域中產(chǎn)生N個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的DFT。步驟3：分別分離對(duì)應(yīng)于負(fù)和正深度的Δf之下和之上的兩個(gè)頻帶。步驟4：移位每個(gè)頻帶，使得零深度對(duì)準(zhǔn)于零電頻率。步驟5：將零填充應(yīng)用于每個(gè)頻帶并且進(jìn)行逆DFT，得到對(duì)于每個(gè)頻帶具有較小時(shí)間間隔的時(shí)域中的增加數(shù)目的采樣的數(shù)組。步驟6：使用由掃描源的非線性度給出的適當(dāng)映射函數(shù)將時(shí)域中的每個(gè)數(shù)組插值到均勻的ν空間中。步驟7：執(zhí)行每個(gè)被插值的數(shù)組的DFT。步驟8：通過移位數(shù)組索引(arrayindex)來將兩個(gè)數(shù)組(圖像)組合。結(jié)果，零深度處在電頻率Δf。B.實(shí)驗(yàn)OFDI系統(tǒng)圖17描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例的采用兩個(gè)聲光頻移器(FS1800和FS2802，BrimroseInc.AMF-25-1.3)的一個(gè)示例性的OFDI系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置。這兩個(gè)頻移器可利用壓控振蕩器來驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生Δf＝FS2-FS1的凈移位。兩個(gè)頻移器的使用自動(dòng)地平衡了聲光晶體的材料色散。包括光纖耦合的每個(gè)器件的插入損失可小于2.5dB。數(shù)字化器的采樣速率可以是10MHz。掃描激光器100可構(gòu)造成提供從1271nm到1379nm(ν1＝135GHz/μs)居中掃描的108nm的調(diào)諧范圍。雖然可實(shí)現(xiàn)高達(dá)36kHz的重復(fù)速率，該激光器以7kHz的減小的速率來操作，并且在單個(gè)波長(zhǎng)掃描期間采集了1300個(gè)采樣。這導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于5MHz的Nyquist頻率的圖像中的5.8mm的深度跨度。探頭810可包括檢流計(jì)鏡和成像透鏡，其產(chǎn)生具有1.1mm的共焦參數(shù)的探測(cè)束。光學(xué)分接耦合器820可與窄帶濾波器830和光電檢測(cè)器834相結(jié)合地使用以在電路836中生成TTL觸發(fā)信號(hào)。該TTL信號(hào)可用作模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換中的觸發(fā)。干涉信號(hào)可使用雙平衡接收器151來測(cè)量。檢測(cè)器信號(hào)在數(shù)字化之前使用低通電濾波器840來進(jìn)一步處理。其它類型的電濾波器諸如帶通濾波器和斜率濾波器。斜率濾波器的傳輸在其低頻帶中可具有指數(shù)上升(下降)的斜率。在衰減是顯著的并且所得到的信號(hào)強(qiáng)度隨深度衰退時(shí)，此濾波器可能是有用的。斜率濾波器可通過相對(duì)于較大深度處的信號(hào)有效地抑制來自表面的大信號(hào)來改善檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍。為了表征掃描激光器100的相干函數(shù)，系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)可以在參考鏡的各個(gè)位置利用部分反射器在Δf＝0(FS1＝-25MHz，F(xiàn)S2＝-25MHz)處測(cè)量。為進(jìn)行比較，在每個(gè)深度處采集的采樣數(shù)據(jù)利用和不用映射過程來處理。圖18(a)和18(b)示出了示例性的結(jié)果，其中y軸表示歸一化于零頻率處的值的DFT振幅的平方，且底部和頂部x軸分別表示信號(hào)頻率和深度z。不用映射，由于我們的掃描激光器的非線性(見圖18(a))，隨著深度增加，點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)遭受顯著的加寬和大的峰值功率降級(jí)。然而，利用映射過程，擴(kuò)展函數(shù)展現(xiàn)了如圖18(b)中所示的接近變換極限的軸向分辨率。激光輸出的有限相干長(zhǎng)度是信號(hào)功率深度減小的原因。在5.8mm的整個(gè)深度跨度上，SNR減小了11dB以上。根據(jù)早先引入的用于有效測(cè)距深度的準(zhǔn)則，對(duì)應(yīng)于相干長(zhǎng)度的深度可以僅為2.9mm，圖像中總量的一半。利用Δf＝-2.5MHz(FS1＝-22.5MHz，F(xiàn)S2＝-25MHz)的非零頻移進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)。圖18(c)和18(d)分別示出了利用和不用映射過程測(cè)量的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)。如這些圖中所示，發(fā)生于存在于2.5MHz頻率的零深度處的信號(hào)功率的峰值至少大約等于凈聲光頻移。在圖18(d)中觀測(cè)到的接近變換極限的軸向分辨率驗(yàn)證了映射技術(shù)。信號(hào)功率的減小在5.8mm的整個(gè)深度跨度上小于5dB，就擴(kuò)展測(cè)距深度而言證明了頻移技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。圖像利用OFDI系統(tǒng)進(jìn)行了活體外(exvivo)人肺組織的示例性的成像。圖19描繪了兩個(gè)圖像，A和B，它們?cè)诔藢?duì)于A，Δf＝0且對(duì)于B，Δf＝-2.5MHz之外相同的實(shí)驗(yàn)條件下獲得。每個(gè)圖像使用上述的映射技術(shù)來獲得。組織的表面以相對(duì)于探測(cè)束軸的一角度放置，且參考鏡設(shè)置成使得信號(hào)存在于圖像中的正和負(fù)深度。在A中，組織圖像包含在2.8mm的有效測(cè)距深度中，即總深度跨度的頂部的一半。然而，樣品位置的相對(duì)大的變化導(dǎo)致成像折疊假象。相對(duì)照，在B中，利用通過頻移技術(shù)的增加到5.8mm的測(cè)距深度，可無模糊地顯示整個(gè)正和負(fù)深度。前面僅說明了本發(fā)明的原理?？紤]這里的教導(dǎo)，對(duì)所描述的實(shí)施例的各種修改和變更將對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是明顯的。由此應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)這里未明確示出或描述的許多系統(tǒng)、裝置和方法，實(shí)施本發(fā)明的原理，并由此在本發(fā)明的精神和范疇之內(nèi)。另外，下面的配置也在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)：1.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給非反射參考，其中由所述至少一個(gè)第一裝置提供的輻射的頻率隨時(shí)間變化；以及至少一個(gè)第二裝置，其檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。2.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第三電磁輻射是從所述樣品返回的輻射，并且所述至少一個(gè)第四電磁輻射是從所述參考返回的輻射。3.根據(jù)附記1的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，其用于移位所述至少一個(gè)第一電磁輻射、所述至少一個(gè)第二電磁輻射、所述至少一個(gè)第三電磁輻射或所述至少一個(gè)第四電磁輻射中的至少一個(gè)的頻率。4.根據(jù)附記1的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，其基于所檢測(cè)的干涉生成圖像。5.根據(jù)附記4的設(shè)備，進(jìn)一步包括探頭，其掃描所述樣品的橫向位置以生成掃描數(shù)據(jù)，并且其將所述掃描數(shù)據(jù)提供給所述第三裝置以便生成所述圖像。6.根據(jù)附記5的設(shè)備，其中所述掃描數(shù)據(jù)包括在所述樣品上的多個(gè)橫向位置獲得的所檢測(cè)的干涉。7.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器和跟隨著所述至少一個(gè)光電檢測(cè)器的至少一個(gè)電濾波器。8.根據(jù)附記3的設(shè)備，其中至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器和跟隨著所述至少一個(gè)光電檢測(cè)器的至少一個(gè)電濾波器。9.根據(jù)附記8的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)電濾波器是帶通濾波器，其具有與通過所述頻移裝置的頻移的量值大約相同的中心頻率。10.根據(jù)附記9的設(shè)備，其中所述電濾波器的傳輸特性基本上在其通帶上變化。11.根據(jù)附記5的設(shè)備，其中所述探頭包括旋轉(zhuǎn)接合和光纖導(dǎo)管。12.根據(jù)附記11的設(shè)備，其中所述導(dǎo)管以高于每秒30轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。13.根據(jù)附記1的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)偏振調(diào)制器。14.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置能夠檢測(cè)所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)的偏振態(tài)。15.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)雙平衡接收器。16.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集接收器。17.根據(jù)附記1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集和雙平衡接收器。18.根據(jù)附記1的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，用于跟蹤至少下列之一之間的相位差：·所述至少一個(gè)第一電磁輻射與所述至少一個(gè)第二電磁輻射，以及·所述至少一個(gè)第三電磁輻射與所述至少一個(gè)第四電磁輻射。19.根據(jù)附記1的設(shè)備，進(jìn)一步包括發(fā)射特定輻射的裝置，當(dāng)所述至少一個(gè)第一裝置基于所述特定輻射提供所述第一和第二電磁輻射時(shí)，所述特定輻射被提供給所述至少一個(gè)第一裝置，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有中值頻率以大于每毫秒100萬億赫茲的調(diào)諧速度隨時(shí)間基本上連續(xù)變化的譜。20.一種方法，包括下列步驟：將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給非反射參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)的頻率隨時(shí)間變化；以及檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。21.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射的至少一個(gè)具有隨時(shí)間變化的譜，所述譜包含多個(gè)不同的縱模；以及至少一個(gè)第二裝置，其檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。22.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第三電磁輻射是從所述樣品返回的輻射，并且所述至少一個(gè)第四電磁輻射是從所述參考返回的輻射。23.根據(jù)附記21的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，其用于移位所述至少一個(gè)第一電磁輻射、所述至少一個(gè)第二電磁輻射、所述至少一個(gè)第三電磁輻射和所述至少一個(gè)第四電磁輻射中的至少一個(gè)的頻率。24.根據(jù)附記21的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，其基于所檢測(cè)的干涉生成圖像。25.根據(jù)附記24的設(shè)備，進(jìn)一步包括探頭，其掃描所述樣品的橫向位置以生成掃描數(shù)據(jù)，并且其將所述掃描數(shù)據(jù)提供給所述第三裝置以便生成所述圖像。26.根據(jù)附記25的設(shè)備，其中所述掃描數(shù)據(jù)包括在所述樣品上的多個(gè)橫向位置獲得的所檢測(cè)的干涉。27.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述參考是非反射的。28.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述譜的中值基本上線性地隨時(shí)間變化。29.根據(jù)附記28的設(shè)備，其中所述譜的中值的變化速率是至少1000nm/msec。30.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述譜以至少10kHz的重復(fù)速率重復(fù)地隨時(shí)間變化。31.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第一裝置包括用以隨時(shí)間改變所述譜的譜濾波器。32.根據(jù)附記31的設(shè)備，其中所述譜濾波器包括隨時(shí)間改變所述譜的多面體掃描器和譜分離裝置。33.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第一裝置包括半導(dǎo)體增益介質(zhì)，用于至少生成和放大電磁輻射之一。34.根據(jù)附記23的設(shè)備，其中至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器和跟隨著所述至少一個(gè)光電檢測(cè)器的至少一個(gè)電濾波器。35.根據(jù)附記34的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)電濾波器是帶通濾波器，其具有與通過所述頻移裝置的頻移的量值大約相同的中心頻率。36.根據(jù)附記35的設(shè)備，其中所述電濾波器的傳輸特性基本上在其通帶上變化。37.根據(jù)附記25的設(shè)備，其中所述探頭包括旋轉(zhuǎn)接合和光纖導(dǎo)管。38.根據(jù)附記37的設(shè)備，其中所述導(dǎo)管以高于每秒30轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。39.根據(jù)附記21的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)偏振調(diào)制器。40.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置能夠檢測(cè)所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)的偏振態(tài)。41.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)雙平衡接收器。42.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集接收器。43.根據(jù)附記21的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集和雙平衡接收器。44.根據(jù)附記21的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，用于跟蹤至少下列之一之間的相位差：·所述至少一個(gè)第一電磁輻射與所述至少一個(gè)第二電磁輻射，以及·所述至少一個(gè)第三電磁輻射與所述至少一個(gè)第四電磁輻射。45.一種方法，包括下列步驟：將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有隨時(shí)間變化的譜，所述譜包含多個(gè)不同的縱模；以及檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。46.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中由所述至少一個(gè)第一裝置提供的輻射的頻率隨時(shí)間變化；至少一個(gè)第二裝置，其以第一偏振態(tài)檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的第一干涉信號(hào)；以及至少一個(gè)第三裝置，其以第二偏振態(tài)檢測(cè)所述第三和第四電磁輻射之間的第二干涉信號(hào)，其中所述第一和第二偏振態(tài)彼此不同。47.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第三電磁輻射是從所述樣品返回的輻射，并且所述至少一個(gè)第四電磁輻射是從所述參考返回的輻射。48.根據(jù)附記46的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第四裝置，其配置成移位所述至少一個(gè)第一電磁輻射、所述至少一個(gè)第二電磁輻射、所述至少一個(gè)第三電磁輻射和所述至少一個(gè)第四電磁輻射中的至少一個(gè)的頻率。49.根據(jù)附記46的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第四裝置，其基于所檢測(cè)的干涉生成圖像。50.根據(jù)附記49的設(shè)備，進(jìn)一步包括探頭，其掃描所述樣品的橫向位置以生成掃描數(shù)據(jù)，并且其將所述掃描數(shù)據(jù)提供給所述第四裝置以便生成所述圖像。51.根據(jù)附記50的設(shè)備，其中所述掃描數(shù)據(jù)包括在所述樣品上的多個(gè)橫向位置獲得的所檢測(cè)的干涉。52.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述參考是非反射的。53.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述譜的中值基本上線性地隨著間變化。54.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第一裝置包括用以隨時(shí)間改變所述譜的譜濾波器。55.根據(jù)附記54的設(shè)備，其中所述譜濾波器包括隨時(shí)間改變所述譜的多面體掃描器和譜分離裝置。56.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第一裝置包括半導(dǎo)體增益介質(zhì)，用于至少生成和放大電磁輻射之一。57.根據(jù)附記46的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第四裝置，其基于所檢測(cè)的干涉生成圖像，其中所述第一和第二偏振態(tài)彼此近似正交。58.根據(jù)附記48的設(shè)備，其中至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器和跟隨著所述至少一個(gè)光電檢測(cè)器的至少一個(gè)電濾波器。59.根據(jù)附記58的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)電濾波器是帶通濾波器，其具有與通過所述頻移裝置的頻移的量值大約相同的中心頻率。60.根據(jù)附記59的設(shè)備，其中所述電濾波器的傳輸特性基本上在其通帶上變化。61.根據(jù)附記50的設(shè)備，其中所述探頭包括旋轉(zhuǎn)接合和光纖導(dǎo)管。62.根據(jù)附記62的設(shè)備，其中所述導(dǎo)管以高于每秒30轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。63.根據(jù)附記46的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)偏振調(diào)制器。64.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置能夠檢測(cè)所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)的偏振態(tài)。65.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)雙平衡接收器。66.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集接收器。67.根據(jù)附記46的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)第二裝置包括至少一個(gè)偏振分集和雙平衡接收器。68.根據(jù)附記46的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，用于跟蹤至少下列之一之間的相位差：·所述至少一個(gè)第一電磁輻射與所述至少一個(gè)第二電磁輻射，以及·所述至少一個(gè)第三電磁輻射與所述至少一個(gè)第四電磁輻射。69.一種方法，包括下列步驟：將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)的頻率隨時(shí)間變化；以第一偏振態(tài)檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的第一干涉信號(hào)；以及以第二偏振態(tài)檢測(cè)所述第三和第四電磁輻射之間的第二干涉信號(hào)，其中所述第一和第二偏振態(tài)彼此不同。70.根據(jù)附記69的方法，其中所述至少一個(gè)第三電磁輻射是從所述樣品返回的輻射，并且所述至少一個(gè)第四電磁輻射是從所述參考返回的輻射。71.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有中值頻率以大于每毫秒100萬億赫茲的調(diào)諧速度隨時(shí)間基本上連續(xù)變化的譜；以及至少一個(gè)第二裝置，其檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。72.根據(jù)附記71的設(shè)備，其中所述中值頻率以大于5千赫茲的重復(fù)率率重復(fù)地變化。73.根據(jù)附記71的設(shè)備，其中所述中值頻率在大于10萬億赫茲的范圍內(nèi)變化。74.根據(jù)附記71的設(shè)備，其中所述譜具有小于100吉赫的瞬時(shí)線寬。75.根據(jù)附記71的設(shè)備，進(jìn)一步包括具有短于5m的往返長(zhǎng)度的激光腔。76.根據(jù)附記73的設(shè)備，所述譜的調(diào)諧范圍的中心標(biāo)稱地以1300nm為中心。77.根據(jù)附記73的設(shè)備，所述譜的調(diào)諧范圍的中心標(biāo)稱地以850nm為中心。78.根據(jù)附記73的設(shè)備，所述譜的調(diào)諧范圍的中心標(biāo)稱地以1700nm為中心。79.一種方法，包括下列步驟：將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有中值頻率以大于每毫秒100萬億赫茲的調(diào)諧速度隨時(shí)間基本上連續(xù)變化的譜；以及檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。80.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中由所述至少一個(gè)第一裝置提供的輻射的頻率隨時(shí)間變化；至少一個(gè)第二裝置，其適于移位所述至少一個(gè)第一電磁輻射和所述至少一個(gè)第二電磁輻射的頻率；干涉計(jì)，其將所述第一和第二電磁輻射干涉以產(chǎn)生干涉信號(hào)；以及至少一個(gè)第二裝置，其檢測(cè)所述第一和第二電磁輻射之間的干涉。81.一種用于確定關(guān)聯(lián)于組織結(jié)構(gòu)和組成中的至少一個(gè)的特定數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其包括：處理裝置，當(dāng)執(zhí)行預(yù)定技術(shù)時(shí)其配置成：a)接收關(guān)聯(lián)于干涉測(cè)量信號(hào)的信息，該干涉測(cè)量信號(hào)根據(jù)從樣品獲得的至少一個(gè)第一電磁輻射和從參考獲得的至少一個(gè)第二電磁輻射來形成，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)被頻移，b)對(duì)所述信息采樣以生成第一格式的采樣數(shù)據(jù)，以及c)將所述采樣數(shù)據(jù)變換為第二格式的特定數(shù)據(jù)，所述第一和第二格式彼此不同。82.根據(jù)附記81的系統(tǒng)，其中所述第二格式具有表示基本上相同的電磁頻率差的至少兩個(gè)采樣間隔。83.根據(jù)附記82的系統(tǒng)，其中所述采樣間隔的每個(gè)表示基本上相同的電磁頻率差。84.根據(jù)附記81的系統(tǒng)，其中步驟(c)包括對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。85.根據(jù)附記84的系統(tǒng)，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)被頻移一特定頻率，以及其中所述插值包括將所述采樣數(shù)據(jù)傅立葉變換為頻域中的數(shù)組并且基于所述特定頻率將該數(shù)組分離為至少兩個(gè)頻帶。86.根據(jù)附記85的系統(tǒng)，其中所述插值包括將所述采樣數(shù)據(jù)傅立葉變換為頻域中的數(shù)組，以及增加該數(shù)組的大小并將預(yù)定值插入所述數(shù)組的增加部分的每個(gè)元素中。87.根據(jù)附記81的系統(tǒng)，其中所述處理裝置進(jìn)一步配置成基于所述特定數(shù)據(jù)生成所述組織的至少一個(gè)部分的圖像。88.根據(jù)附記87的系統(tǒng)，其中所述圖像具有特定分辨率，其中關(guān)聯(lián)于所述采樣數(shù)據(jù)的電磁頻率的譜與所述特定分辨率相關(guān)，以及其中所述特定分辨率基本上接近于所述電磁頻率的譜的傅立葉變換極限。89.根據(jù)附記85的系統(tǒng)，其中所述第二格式具有表示基本上相同的電磁頻率差的至少兩個(gè)采樣間隔，以及其中所述特定頻率的量值大于大約所述采樣間隔中的至少一個(gè)的倒數(shù)的四分之一。90.根據(jù)附記87的系統(tǒng)，其中所述第二格式是圖像格式，以及其中所述圖像基于經(jīng)變換的采樣數(shù)據(jù)。91.根據(jù)附記84的系統(tǒng)，其中所述第二格式是包括近似恒定的k空間間隔的格式。92.一種用于確定關(guān)聯(lián)于組織結(jié)構(gòu)和組成中的至少一個(gè)的特定數(shù)據(jù)的方法，包括下列步驟：接收關(guān)聯(lián)于干涉測(cè)量信號(hào)的信息，該干涉測(cè)量信號(hào)根據(jù)從樣品獲得的至少一個(gè)第一電磁輻射和從參考獲得的至少一個(gè)第二電磁輻射來形成，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)被頻移；對(duì)所述信息采樣以生成第一格式的采樣數(shù)據(jù)；以及將所述采樣數(shù)據(jù)變換為第二格式的特定數(shù)據(jù)，所述第一和第二格式彼此不同。93.用于確定關(guān)聯(lián)于組織結(jié)構(gòu)和組成中的至少一個(gè)的特定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)維護(hù)其上的程序，該程序當(dāng)由處理裝置執(zhí)行時(shí)配置成執(zhí)行指令，包括：接收關(guān)聯(lián)于干涉測(cè)量信號(hào)的信息，該干涉測(cè)量信號(hào)根據(jù)從樣品獲得的至少一個(gè)第一電磁輻射和從參考獲得的至少一個(gè)第二電磁輻射來生成，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)被頻移；對(duì)所述信息采樣以生成第一格式的采樣數(shù)據(jù)；以及將所述采樣數(shù)據(jù)變換為第二格式的特定數(shù)據(jù)，所述第一和第二格式彼此不同。94.一種設(shè)備，包括：至少一個(gè)第一裝置，其將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有中值頻率以大約15.7K赫茲的重復(fù)速率基本上連續(xù)變化的譜；以及至少一個(gè)第二裝置，其檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。95.一種方法，包括下列步驟：將至少一個(gè)第一電磁輻射提供給樣品并且將至少一個(gè)第二電磁輻射提供給參考，其中所述第一和第二電磁輻射中的至少一個(gè)具有中值頻率以大約15.7K赫茲的重復(fù)速率基本上連續(xù)變化的譜；以及檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第一電磁輻射的至少一個(gè)第三電磁輻射與關(guān)聯(lián)于所述至少一個(gè)第二電磁輻射的至少一個(gè)第四電磁輻射之間的干涉。