Ultrahigh-resolution optical coherence tomography uses broadband light sources to achieve axial image resolutions on the few micron scale. Fourier domain detection methods enable more than an order of magnitude increase in imaging speed and sensitivity, thus overcoming the sensitivity limitations inherent in ultrahigh-resolution OCT using standard time domain detection. Fourier domain methods also provide direct access to the spectrum of the optical signal. This enables automatic numerical dispersion compensation, a key factor in achieving ultrahigh image resolutions. We present ultrahigh-resolution, high-speed Fourier domain OCT imaging with an axial resolution of 2.1 ìm in tissue and 16,000 axial scans per second at 1024 pixels per axial scan. Ultrahigh-resolution spectral domain OCT is shown to provide a ~100x increase in imaging speed when compared to ultrahigh-resolution time domain OCT. In vivo imaging of the human retina is demonstrated. We also present a general technique for automatic numerical dispersion compensation, which is applicable to spectral domain as well as swept source embodiments of Fourier domain OCT.

We demonstrate ultrahigh-resolution optical coherence tomography (OCT) using continuum generation in an air–silica microstructure fiber as a low-coherence light source. A broadband OCT system was developed and imaging was performed with a bandwidth of 370 nm at a 1.3‐μm center wavelength. Longitudinal resolutions of 2.5 μm in air and ∼2 μm in tissue were achieved. Ultrahigh-resolution imaging in biological tissuein vivo was demonstrated.

To demonstrate high-speed, ultrahigh-resolution, 3-dimensional optical coherence tomography (3D OCT) and new protocols for retinal imaging.Ultrahigh-resolution OCT using broadband light sources achieves axial image resolutions of approximately 2 microm compared with standard 10-microm-resolution OCT current commercial instruments. High-speed OCT using spectral/Fourier domain detection enables dramatic increases in imaging speeds. Three-dimensional OCT retinal imaging is performed in normal human subjects using high-speed ultrahigh-resolution OCT. Three-dimensional OCT data of the macula and optic disc are acquired using a dense raster scan pattern. New processing and display methods for generating virtual OCT fundus images; cross-sectional OCT images with arbitrary orientations; quantitative maps of retinal, nerve fiber layer, and other intraretinal layer thicknesses; and optic nerve head topographic parameters are demonstrated.Three-dimensional OCT imaging enables new imaging protocols that improve visualization and mapping of retinal microstructure. An OCT fundus image can be generated directly from the 3D OCT data, which enables precise and repeatable registration of cross-sectional OCT images and thickness maps with fundus features. Optical coherence tomography images with arbitrary orientations, such as circumpapillary scans, can be generated from 3D OCT data. Mapping of total retinal thickness and thicknesses of the nerve fiber layer, photoreceptor layer, and other intraretinal layers is demonstrated. Measurement of optic nerve head topography and disc parameters is also possible. Three-dimensional OCT enables measurements that are similar to those of standard instruments, including the StratusOCT, GDx, HRT, and RTA.Three-dimensional OCT imaging can be performed using high-speed ultrahigh-resolution OCT. Three-dimensional OCT provides comprehensive visualization and mapping of retinal microstructures. The high data acquisition speeds enable high-density data sets with large numbers of transverse positions on the retina, which reduces the possibility of missing focal pathologies. In addition to providing image information such as OCT cross-sectional images, OCT fundus images, and 3D rendering, quantitative measurement and mapping of intraretinal layer thickness and topographic features of the optic disc are possible. We hope that 3D OCT imaging may help to elucidate the structural changes associated with retinal disease as well as improve early diagnosis and monitoring of disease progression and response to treatment.

To demonstrate a new generation of ophthalmic optical coherence tomography (OCT) technology with unprecedented axial resolution for enhanced imaging of intraretinal microstructures and to investigate its clinical feasibility to visualize intraretinal morphology of macular pathology.A clinically viable ultrahigh-resolution ophthalmic OCT system was developed and used in clinical imaging for the first time. Fifty-six eyes of 40 selected patients with different macular diseases including macular hole, macular edema, age-related macular degeneration, central serous chorioretinopathy, epiretinal membranes, and detachment of pigment epithelium and sensory retina were included.Ultrahigh-resolution tomograms visualizing intraretinal morphologic features in different retinal diseases.An axial image resolution of approximately 3 micro m was achieved in the eyes examined, nearly 2 orders of magnitude better than conventional ophthalmic ultrasound. Ultrahigh-resolution OCT images provided additional diagnostically important information on intraretinal morphologic features that could not have been obtained by standard techniques.Ultrahigh-resolution ophthalmic OCT enables unprecedented visualization of intraretinal morphologic features and therefore has the potential to contribute to a better understanding of ocular pathogenesis, as well as to enhance the sensitivity and specificity for early ophthalmic diagnosis and to monitor the efficacy of therapy. This study establishes a baseline for the interpretation of ultrahigh-resolution ophthalmic OCT imaging of macular diseases.