光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography, 简称OCT）是一种非侵入性的成像技术，广泛应用于医学领域，尤其是眼科和皮肤科。其核心原理基于光的干涉现象，能够提供高分辨率的生物组织横截面图像。本文将从基本原理、系统构成及应用方向等方面，对光学相干断层扫描仪的工作机制进行深入解析。

OCT技术最早源于光学干涉测量学的发展，其灵感来源于医学超声成像。与传统的超声波相比，OCT利用的是近红外光波，具有更高的空间分辨率。这种技术能够在微米级别上对组织结构进行详细观察，因此在诊断视网膜病变、角膜疾病以及心血管系统中的血管壁变化等方面表现出卓越的性能。

OCT系统通常由光源、分束器、参考臂和样品臂等关键部件组成。光源多采用低相干性激光，如近红外波段的超辐射发光二极管（SLED）或飞秒激光器。由于其相干长度较短，可以有效抑制背景噪声，提高图像对比度。分束器将入射光分为两路：一路照射到待测样品，另一路则进入参考臂。反射回来的光在探测器处发生干涉，通过分析干涉信号，可以重建出样品内部的微观结构。

在实际操作中，OCT设备会通过扫描样品表面的不同位置，逐步获取多个截面信息，最终形成三维图像。这一过程类似于计算机断层扫描（CT），但OCT使用的是光而非X射线，因此对人体无辐射危害，更加安全可靠。

近年来，随着光电技术和数字信号处理能力的提升，OCT技术不断进步，出现了多种改进型系统，如频域OCT和扫频源OCT。这些新型系统显著提高了成像速度和分辨率，使得实时动态观测成为可能。此外，OCT还与其他成像技术结合，如共聚焦显微镜或荧光成像，进一步拓展了其在临床和科研中的应用范围。

总的来说，光学相干断层扫描仪凭借其高分辨率、非接触性和快速成像的优势，在现代医学影像领域占据着重要地位。随着相关技术的不断发展，未来OCT将在更多医疗场景中发挥更大的作用，为疾病的早期诊断和治疗提供有力支持。