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目前为止，直线层析成像是目前为止最重要的成像方式，并且已经被许多的其他波种实现，比如超声波，伽马射线。时间分辨的直线层析成像图1.1（c）包括了探测并测量光子在物体中的飞越时间来产生图像。但这项技术还在不成熟的阶段[5]。然而直线层析成像是一种较模糊的情况。它是在忽略衍射和折射之后的近似情况。在这种情况下可以使用背向投射滤波算法来获得物体的截面图像。如果要求较高的图像分辨率，那么衍射和折射就成为了分辨率的限制因素而无法忽略。
衍射层析成像技术是属于逆散射一般问题的[6]。我们可以使用傅里叶衍射这一基本的数学理论来完成对物体结构的重构。但我们还要花更多的精力来完善这一算法。一维和二维的物体断面光学重构早在20年前就已通过全息记录获得了。然而这些尝试并没有进一步延伸下去，因为当时没有可用的空间相干宽带光源。后来，随着空间相干宽带光源的出现，衍射层析原理才被用来测量眼内距离[7,8]。
共焦显微技术与低相干光的干涉技术二者的优点都为OCT成像技术所兼备，它是对生物内部组织结构探测的有力工具。其纵向与横向分辨率均达到了微米级，且可以探测到非常微弱的光能量。综合分析其各项技术性能指标都高于现有的技术水平。[9]文献综述
OCT技术基于迈克耳逊干涉仪系统,它利用了低相干光源投射到生物表皮上,参考光和样品的后向散射光形成干涉,计算机通过分析干涉信号从而得到深度信息[10]。如（图1.2）所示，系统的光源可以看做是许多单色平面波的叠加，假设照明两个干涉臂的光源强度表达式为（1.1）
（1.1）
其中s(k,w)表示电场的幅值，k=2π/λ，表示波数。角频率的表达式为 。
上图中光源的出射光经过分光镜分光后形成两束光，假设分束镜的分光比为1:1，则出射的两束光的强度相同。假设从分束镜（beam splitter）到参考臂的反射镜（reference reflector）之间的光程设为 。将其经过反射后的剩余电场强度系数定义为 ，则功率谱系数 。我们将参考臂的返回值设为式（1.2）
（1.2）
光在入射到物体后的表达式通常为一个连续函数。简单起见，我们定义样品是一个N层的离散量，并设每层离散量到分光镜之间的光程为Zs 。假设经过样品散射回来的电场强度系数为rs, 那么经过样品臂反射回来的电场强度表达式（1.3）为
在大多数的情况下，光线在经过样品的散射后回到分光镜中的光强都很小，一般的探测器都无法响应分析，它的特征都体现在系数 和 中。我们假设功率谱的反射系数 ，它是研究生物细胞结构等内部分层信息的最有用的部分，虽然它的值很小，只在 到 的数量级范围。光线经过物体的调制后无法直接反映出信息，必须通过与来自参考臂的光进行干涉后产生干涉图样才可解析出来。我们可以得出参考臂的光线表达式为 ，样品臂的表达式为 ，将两束光叠加起来，就可以得到探测器中最后可获得的电流信号为：
其中 表式探测器的光谱响应系数。设分束镜的表面位置在 处，则电流表达式可以进一步变为（1.5）：
（1.5）