用于皮肤荧光光谱检测的光纤探头设计

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1、激光与光电子学进展４８，０９３００３（２０１１）犔犪狊犲狉牔犗狆狋狅犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊犘狉狅犵狉犲狊狊○Ｃ２０１１《中国激光》杂志社用于皮肤荧光光谱检测的光纤探头设计王贻坤张龙朱灵杨三梅刘勇王安（中国科学院安徽光学精密机械研究所光电子技术研究室，安徽合肥２３００３１）摘要为了提高皮肤荧光光谱的收集效率，对用于皮肤组织荧光光谱检测的光纤探头设计进行了重点研究。通过建立人体皮肤组织光学模型，并利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟光在光纤探头及皮肤组织中的传播过程，研究光纤数量、光纤芯径、数值孔径、入射光纤与收集光纤近

2、边缘距离、光纤探头与皮肤的距离等光纤探头各特性参数对荧光光谱检测的影响；设计、制作了一种光纤探头，应用于人体皮肤晚期糖基化终末（ＡＧＥ）产物荧光光谱检测中，分析检测效果，并进行模拟与实验的对比研究。结果表明，较之于常规光纤探头，根据ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟进行设计的光纤探头，荧光光谱检测性能有明显改进，且模拟与实验结果有一致的变化趋势，验证了通过ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟进行光纤探头设计的可行性。光纤探头特性参数对皮肤荧光光谱检测有着显著影响，针对不同检测目的，设计特定的光纤探头，能够改善基于荧光光谱检测的医疗设备的

3、性能。关键词医用光学；荧光光谱；光纤探头设计；蒙特卡罗法；皮肤组织中图分类号Ｏ４３３．１；ＴＨ７７３文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／犔犗犘４８．０９３００３犉犻犫犲狉犗狆狋犻犮犘狉狅犫犲犇犲狊犻犵狀犳狅狉犇犲狋犲犮狋犻狀犵犛犽犻狀犉犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲犠犪狀犵犢犻犽狌狀犣犺犪狀犵犔狅狀犵犣犺狌犔犻狀犵犢犪狀犵犛犪狀犿犲犻犔犻狌犢狅狀犵犠犪狀犵犃狀（犗狆狋狅犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔，犃狀犺狌犻犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犗狆狋犻犮狊犪狀犱犉犻狀犲犕犲犮犺犪狀犻犮

4、狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犎犲犳犲犻，犃狀犺狌犻２３００３１，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋犉犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲犱犲狊犻犵狀犻狊狊狋狌犱犻犲犱狋狅犻犿狆狉狅狏犲狋犺犲犲犳犳犻犮犪犮狔狅犳犮狅犾犾犲犮狋犻狅狀狅犳狋犻狊狊狌犲犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲．犃犳狋犲狉狅狆狋犻犮犪犾犿狅犱犲犾狊狅犳犺狌犿犪狀狊犽犻狀狋犻狊狊狌犲犻狊犱犲狏犲犾狅狆犲犱，犕狅狀狋犲犆犪狉犾狅犿犲狋犺狅犱犻狊犲犿狆犾狅狔犲犱狋狅狊犻犿狌犾犪狋犲犾犻犵犺狋狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犻狀犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲

5、犪狀犱狊犽犻狀狋犻狊狊狌犲，犪狀犱狋狅犻狀狏犲狊狋犻犵犪狋犲狋犺犲犲犳犳犲犮狋狅犳犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊，犻狀犮犾狌犱犻狀犵狀狌犿犫犲狉狅犳犳犻犫犲狉狊，犳犻犫犲狉犱犻犪犿犲狋犲狉，狀狌犿犲狉犻犮犪犾犪狆犲狉狋狌狉犲，狊狅狌狉犮犲犮狅犾犾犲犮狋犻狅狀犳犻犫犲狉狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀犱犻狊狋犪狀犮犲，犳犻犫犲狉狋犻狊狊狌犲狊狆犪犮犲狉狋犺犻犮犽狀犲狊狊，狅狀犾犻犵犺狋狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犪狀犱犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲犮狅犾犾犲犮狋犻狅狀．犜犺犲狀，犪犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲犻

6、狊犱犲狊犻犵狀犲犱狋狅犱犲狋犲犮狋犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲狅犳犺狌犿犪狀狊犽犻狀犪犱狏犪狀犮犲犱犵犾狔犮犪狋犻狅狀犲狀犱（犃犌犈）狆狉狅犱狌犮狋狊，狋犺犲狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳狋犺犲狆狉狅犫犲犻狊犪狀犪犾狔狊犲犱，犪狀犱犮狅犿狆犪狉犻狊狅狀犫犲狋狑犲犲狀狊犻犿狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋狑犪狊犮犪狉狉犻犲犱狅狌狋．犚犲狊狌犾狋狊犻狀犱犻犮犪狋犲狋犺犪狋，犮狅犿狆犪狉犲犱狑犻狋犺犪犮狅犿犿狅狀犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲，狋犺犲犱犲狊犻犵狀犲犱狆狉狅犫犲犺犪狊犫犲狋狋犲狉犪犫犻犾犻狋狔狋狅犮狅犾犾

7、犲犮狋犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲犪狀犱犱犲犮狉犲犪狊犲狉犲犳犾犲犮狋犲犱犾犻犵犺狋狅犳狊犽犻狀狋犻狊狊狌犲．犐狀犪犱犱犻狋犻狅狀，狋犺犲犮狅狀狊犻狊狋犲狀犮狔狅犳犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪狀犱狊犻犿狌犾犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋犻狀犱犻犮犪狋犲狊狋犺犪狋犕狅狀狋犲犆犪狉犾狅犿犲狋犺狅犱犮犪狀犫犲狌狊犲犱犻狀狋犺犲犱犲狊犻犵狀狅犳犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲．犉犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犮犪狀犪犳犳犲犮狋犾犻犵犺狋狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犪狀犱犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲犱犲狋犲犮狋犻狅狀狅犫狏犻狅狌狊犾

8、狔．犇犲狊犻犵狀犻狀犵犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犻犫犲狉狅狆狋犻犮狆狉狅犫犲狊犪犮犮狅狉犱犻狀犵狋狅犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狆狌狉狆狅狊犲狊，犮犪狀犻犿狆狉狅狏犲犻狋狊犲犳犳犻犮犪犮狔狅犳犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲犫犪狊犲犱犱犻犪犵狀狅狊狋犻犮犱犲狏犻犮犲狊．犓犲狔狑狅狉犱狊犿犲犱犻犮犪犾狅狆狋犻犮狊；犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲狊狆犲犮狋狉狌犿；犳犻