激光散斑对比成像 (LSCI) 是一种非侵入性成像技术，主要用于生物医学研究和临床应用，以可视化组织中的血流。它依赖于散斑对比现象，即生物组织内移动的红细胞散射的激光强度的变化。通过分析散斑图案的对比度，LSCI 可以提供有关血流速度和灌注的信息。

照明是 LSCI 的一个关键方面，因为它决定了激光如何与生物组织相互作用，从而产生用于分析血流的散斑图案。适当的照明对于获得准确且有意义的 LSCI 结果至关重要。

图1 激光散斑成像结构

在激光散斑对比成像中，照明设置有一些关键考虑因素。首先是波长。通常使用红色或近红外波长（例如 785 nm 或 633 nm），因为它们可以以最小的吸收和散射穿透生物组织。功率也很重要。激光功率应可调节，以控制组织上的照明强度。功率水平应在安全范围内，以避免组织损伤。在照明中也需要控制光束形状和大小。使用透镜、光束扩展器或扩散器等光学元件来控制激光束的形状和大小。应调整光束以覆盖组织上的感兴趣区域并提供均匀的照明。接下来是空间相干性。激光是相干的，这意味着它可以产生清晰的散斑图案。在 LSCI 中，通常希望降低激光束的空间相干性以获得更具信息量的散斑图案。这可以通过引入一定程度的散射来实现，例如在光路中使用毛玻璃或扩散器。另一个因素是照明角度。激光束照射组织的角度会影响散斑图案的特性。通常，使用倾斜角度来最大化散斑图案的对比度。

图2为LSCI的照明部分。激光源在Zemax Non-sequence模式下建模为“Source Diode”类型物体。X和Y方向的发散角均为6度。扩散器建模为直径1英寸、厚度2毫米的圆柱体。前后表面均设置为朗伯散射，散射比例为0.6。扩散器与照明平面之间的距离为95毫米。

图2 LSCI的照明设置

LSCI 通常使用相干激光源，例如二极管激光器，具有可穿透生物组织的特定波长（例如 785 nm 或 633 nm）。使用适当的光学器件（可能包括透镜、扩束器和扩散器）将激光引导到目标组织上，以实现所需的照明面积和强度。

感兴趣的照明区域的尺寸为 100 x 100 mm 2。图 3 显示了照明区域上的非相干辐照度。图 4 显示了样本平面的照明图。当源输入设置为 1 瓦时，总接收功率为 0.33 瓦。总通量为 56 流明。这种典型结构可用于 LSCI 系统和相关的荧光照明装置。

图3 LSCI样品平面的辐照度图

图4 LSCI标本平面照度图