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光学相干层析技术(OpticalCoherenceTomography，OCT)类似于B型超声成像的原理，将低相干干涉仪和共焦扫描显微术有机结合，能够实现高纵向分辨率、非接触性的层析成像。OCT技术一经问世就在生物医学成像领域得到了广泛的应用，其最显著的医学贡献在眼科领域。本论文详细开展了OCT眼科技术的研究，发展具有自主知识产权眼科OCT设备，对OCT成像系统原理、设计与研制、性能优化和功能扩展等多个方面进行了深入研究，具体的工作如下：
(1)、研制了一套840nm中心波长的时域光学相干层析成像(TimeDomainOpticalCoherenceTomography，TD-OCT)系统。通过采用频域快速延迟线技术，解决了TD-OCT系统的A-Scan扫描成像、外差载频的加载、系统色散平衡等一系列关键技术问题；系统的A-scan速度为500Hz，纵向分辨率6.7μm@air，成像深度2.12mm@air，信噪比大于88dB；离体实验和严格安全光功率计算，验证了这套系统对于活体视网膜成像的安全性，成功的获取了志愿者的眼底视网膜层析成像图。
(2)、在OCT技术中，引入了自适应像差校正技术，形成了基本3D高分辨率的自适应光学相干层析成像平台(AdaptiveOpticsopticalCoherenceTomography，AO-OCT)。AO像差校正系统由37单元变形镜与16×16子孔径哈特曼波前传感器组成。详细的仿真分析，表明AO系统对于前20项的Zernike多项式都有校正效果；后期的志愿者人眼像差校正实验，更验证了该系统对于活体人眼像差具备良好的校正效果；两种技术的集成创新，形成了AO-OCT原理成像平台，通过离体实验验证了该项技术的3D高分辨率，并在通过后期研制的3D重构软件，进行样品3D图像重构，并获取了动物眼底视网膜的3D高分辨率层析成像图。
(3)、考虑到TD-OCT成像技术在成像速度、信噪比等方面的缺陷，进一步开展了扫频光源光学相干层析成像技术(SweptSourceOpticalCoherenceTomography，SS-OCT)的研究，并研制了一套用于眼前节房角成像的SS-OCT临床实验样机。论文详细的介绍了该项技术的数据处理流程--特别是对于K(波数)的线性化处理技术；样机中创新性的采用了卧式龙门架的机械结构，降低了患者长时间成像时带来的视觉疲劳和头部不适；样机研制完成后，通过多项成像比对试验，验证了论文研制样机在分辨率(纵向分辨率：6.8μm@air)、信噪比(≥110dB)、成像速度(AxialScan：20KHz)等方面的优越性，并顺利的开展了多个样本的房角成像实验。目前，正在复旦五官科医学开展临床试验，对正常人和患者的施氏管的物理参数进行统计分析。
通过上述对于OCT技术的研究，本论文已经研制了成功可用于临床大规模实验的SS-OCT原理样机，并在系统性能、可靠性、易用性等方面已经接近国际先进水平。此外，理论上来说，论文研制的AO-OCT系统可以在细胞尺度进行了视网膜的3D成像。相对于现有的单纯的OCT技术而言，其横向分辨率得到了质的飞跃，从而有可能为视网膜致盲性疾病，以及相关的全身性疾病的超早期诊断，提供一种全新的影像学方法。