光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)技术是一种高分辨、非侵入、无辐射的无损在体实时成像技术,在生物学和医学等领域有着广泛的应用和良好的发展前景。偏振敏感OCT(Polarization Sensitive OCT,PSOCT)技术可提供传统OCT技术强度信息以外的偏振信息,为疾病的早期诊断提供了更多参考。本文首先介绍了OCT技术的发展概况、基本原理和主要应用,分析了其系统性能。对PSOCT技术进行了理论铺垫,阐述了偏振光及光的偏振效应,介绍了基本的PSOCT系统。设计并搭建了一套全单模光纤、单光谱仪偏振敏感OCT成像系统。设计并研制了基于沃拉斯顿棱镜的偏振敏感线性波数光谱仪,实施了基于偏振控制器的确定偏振态调节方法,准确测量了标准补偿器和波片的相位延迟和光轴方位角数据,成功获取了牛腱组织和鸡肌肉组织的深度分辨强度图像、相位延迟图像和光轴方位角图像,验证了搭建的偏振敏感OCT系统对生物组织偏振信息获取的可行性。设计并搭建了一套基于图形处理中心(Graphic Processing Unit,GPU)图像重建的眼底OCT成像系统。利用GPU的并行计算功能,基于CUDA C语言实现对OCT数据的快速处理,基于裂隙灯自行设计搭建了眼底OCT样品臂,成功获取人眼底视网膜OCT图像。设计了一套光纤型内窥扫频偏振敏感光学相干层析成像系统,研制了一种用于内窥OCT系统的光纤旋转连接器。旋转连接器采用无刷直流伺服电机带动旋转,采用在玻璃毛细管中注射折射率匹配液的方式实现光能的高效耦合。