斜入射条件下角锥棱镜光学特性分析

角锥棱镜具有严格的后向反射特性。激光斜入射条件下,会造成角锥棱镜有效反射面积的减小及附加光程差,对激光主动探测及激光精确测距产生影响。利用几何光学原理,建立了斜入射条件下角锥棱镜有效反射面积数学模型,针对激光精确测距要求,推导了附加光程差与入射角的关系。理论分析及数值仿真结果表明,激光主动探测系统回波功率随入射角的增大而减小,不同的入射方位角对应不同的最大可探测入射角。对于给定的角锥棱镜,测距精度随入射角的增大而减小,在角锥棱镜最大允许入射范围内,测距精度误差可达2.85 mm。这对角锥棱镜的设计和实际应     

一种用于激光屈光术的新型激光光斑调制系统

激光光调调制装置包括－高分辨率的微镜阵列,后者由许多独立编址并且可移动的微镜构成。微镜在打开位置反射部分光束到角膜,在关闭位置反射光束偏离角膜。针对一系列的预定模式进行编程后,计算机可控制某些微镜移动到打开位置,而其它的微镜处于关闭位置。每个消融模式叠加起来构成矫正角膜折射率偏差的形成。并且由于微镜阵列的高分辨率,此形线非常平滑,这对减轻激光屈光术后的角膜浑浊程度是有利的。     

木质材料表面对CO2激光的反射率研究

通过试验证实了木质材料表面对CO2激光反射的存在,根据基本光学理论建立木质材料表面对CO2激光的反射率数学模型.结果表明:木质材料表面对激光的反射率与激光偏振状态有关,对垂直于入射面的线偏振激光的反射率随着入射角的增大而增大,对平行于入射面的线偏振激光的反射率是随着入射角的增大先减小后增大.     

激光入射角对光声信号大小的影响

本文分析了高强度激光斜入射时等离子体共振吸收对光声信号的影响，导出了等离子体共振吸收最强时激光入射角的表达式，得出了激光斜入射时，随着激光入射角的增大，光声信号会出现一个极大值，并通过实验进行了验证。     

多棱镜激光扫描非球面透镜聚焦系统研究

为了提高激光打孔生产质量和降低生产成本,提出了一种多棱镜旋转扫描非球面透镜聚焦在线打孔方案。系统将CO2激光器发出的连续光束经光调制器入射在多棱镜的其中一个表面上,光束经过反射依次扫入聚焦透镜组中。由于轴外像差和扫描速度失真会引起聚焦光斑的线性畸变,从而导致打孔形状的变化,通过选取非球面透镜对光束整形,在聚焦同时调整聚焦光斑的形状以控制打孔的形状。结果表明,在扫描系统中线性误差可控制在0.5%内,打孔大小形状满足生产要求,与传统激光打孔方式相比,提高了打孔的质量与效率。     

斜入射激光抽运铯束频标中的光频移

本文对斜入射激光抽运斜入射激光检测小型铯原子钟实验系统上光抽运区荧光引起的光频移（主要是交流斯塔克移动）作了理论计算。结果表明斜光抽运方案可以有效降低铯原子束频标中的光频移。文中同时提出一种通过改变斜入射抽运激光发散角来直接测量光频移的新方法。     

LASIK 治疗近视的临床分析

目的 :为了评价初学LASIK治疗近视可能出现的术中术后并发症及预防、处理。方法 :对 1 0 0例 ( 1 88眼 )屈光不正患者 ,采用LASIK进行治疗。结果 :术中并发症有薄角膜瓣、不完全角膜瓣、游离角膜瓣、角膜瓣偏离中心、层间异物残留和结膜下出血 ,术后短期并发症有眩光、欠矫或过矫、最佳矫正视力下降、角膜感染、角膜瓣异位、早期屈光回退。结论 :LASIK手术能有效地治疗近视 ,预测性和准确性较高 ,但是对于初学者要注意并发症的处理及经验的总结     

早期降眼压药物对高度近视术后屈光回退影响的研究

目的：探讨早期应用降眼压药物噻吗洛尔对高度近视术后屈光回退的影响。方法：将高度近视患者41例（81眼）LASIK手术后分为两组：常规组和噻吗洛尔组,分别于术前和术后1m、3m、6m、12m检查裸眼视力、屈光度、角膜前表面曲率等指标,比较分析并计算屈光回退率。结果：两组术后随着时间的推移,屈光回退率及角膜前表面曲率值均有增加,但用药组回退率及曲率增加值在术后1m、3m、6m、12m分别低于常规组,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：早期应用降眼压药物能够较好的降低高度近视术后屈光回退,稳定手术效果。     

光学系统中白宝石分光镜的热变形像差分析

以光学系统中的白宝石分光镜为研究对象,利用有限元方法和Zernike多项式对其热变形像差进行了计算和拟合,分别对入射激光的反射相移和信标光的透射相移进行了研究和分析。入射激光的反射相移的主要像差为离焦项;信标光的透射相移的主要像差包含离焦项和主球差项,而主球差的引入主要是由于在激光入射区域边界上轴向温度分布的不均匀性。利用像差比率γnm直观反映入射激光的吸收功率与反射激光和透射信标光的像差的关系,对入射激光而言,其离焦比率γ20=0.0393;对信标光而言,其离焦比率γ20=-0.0011,主球差比率γ40=-0.0033。     

激光干扰CCD规则亮点分布原理研究

激光干扰CCD时光的传输过程的研究,对激光干扰CCD干扰图像的仿真、干扰效果的分析等具有重要意义。理论分析了考虑探测器表面反射时的激光干扰CCD时光的传输过程。由于透镜的作用,首先激光会聚焦到探测器表面。聚焦光会被探测器表面反射。由于CCD探测面是网格状分布,反射光的分布会被这一结构调制。反射后的光经过透镜,会成像在某些平面上。根据透镜中光的传输计算发现,因为透镜的傅里叶变换作用,光阑平面上会出现周期性的亮点分布。由于光阑平面上不透光的部分的反射,亮点会再次成像在探测器表面上。仿真了亮点被光阑平面上不透光部分的反射后,经过光阑后面的透镜又成像在探测器上的过程,得到了规则的周期性的亮点分布。实验结果验证了这一理论。     

力学特性对激光屈光矫正模型的影响

在屈光手术过程中,对角膜组织进行蚀除将改变角膜组织的刚度,并促使角膜在此类相关因素的作用下产生变形。对于大矫正度数的屈光矫正手术,此类变形将使几何模型产生明显的欠矫误差。本文在几何矫正模型的基础上建立角膜弹性壳模型,为手术过程中欠矫问题的解决提供理论依据。     

Iris-based cyclotorsional image alignment method for wavefront registration

In refractive surgery, especially wavefront-guided refractive surgery, correct registration of the treatment to the cornea is of paramount importance. The specificity of the custom ablation formula requires that the ablation be applied to the cornea only when it has been precisely aligned with the mapped area. If, however, the eye has rotated between measurement and ablation, and this cyclotorsion is not compensated for, the rotational misalignment could impair the effectiveness of the refractive surgery. To achieve precise registration, a noninvasive method for torsional rotational alignment of the captured wavefront image to the patient's eyes at surgery has been developed. This method applies a common coordinate system to the wavefront and the eye. Video cameras on the laser and wavefront devices precisely establish the spatial relationship between the optics of the eye and the natural features of the iris, enabling the surgeon to identify and compensate for cyclotorsional eye motion, whatever its cause.     

含泪膜的人眼模型的建立及其光学特性研究

在Hwey-Lan Liou眼模型的基础上,提出在角膜前表面加入泪膜,建立了新的解剖学准确的眼光学模型。与以往只有4个或者更少折射面的眼模型不同,由于考虑泪膜,这一眼模型有5个折射面。新建眼模型的轴长为23．93mm,在543nm波长下,屈光度为60．4D。分析了新建眼模型的球差和光学传递函数(MTF),由新建的眼模型计算出的球差及零视场下的MTF与实验值符合得较好。     

基于3D打印技术的眼科OCT设备计量校准装置研制

为了评估眼科光学相干断层成像（OCT）设备的分辨率、视场角、图像匹配度、深度测量准确性等多个关键参数,确保设备输出量值的准确性与有效性,设计并研制了一种模拟真实人眼结构且参数可溯源的模拟眼,包含角膜和晶状体等人眼主要屈光结构。设计并依托3D打印技术加工了用于横向与轴向分辨率检测的三维分辨率板;设计加工了用于视场角检测的阶梯状同心圆环结构;同时设计加工了用于图像匹配度检测的交叉光纤组件和用于深度测量准确性参数检测的平行玻璃板组件,可适配于模拟眼眼底凹槽内。使用共焦拉曼显微镜对三维分辨率板尺寸溯源,横向和轴向最小可检测分辨率分别为9.7 μm和5.7 μm;使用尼康投影仪对同心圆环尺寸及光纤直径溯源,最大可检测视场角109.03°以及最小62.5 μm的图像匹配度检测;使用尼康高度计对平行玻璃板中心厚度溯源,其测量不确定度小于5 μm。经过对商用眼科OCT设备测试表明,结合微纳3D打印技术的计量校准用模拟眼具有精度高、集成度高、适用范围广、稳定性强等优点,适用于眼科OCT设备的计量校准。     

SiO2薄膜折射率的准确拟合分析

精确的光学常数对于设计和制备高品质的光学薄膜非常重要,尤其是那些光学性能对折射率变化敏感的薄膜。SiO_2是一种常用的低折射率材料,因与常用基底折射率相近使其准确拟合有一定难度。实验通过离子束溅射制备了SiO_2单层膜。考虑测量时的误差和基底折射率的影响,采用透射率包络和反射率包络得到了SiO_2的折射率,并用所得折射率进行反演来对这两种途径在实际测量拟合过程中的准确性进行比对。分析表明,剩余反射率在实际的测量过程中误差更小,直接用测量镀膜前后基片的剩余反射率值可以更简便更准确地得到SiO_2的折射率,能达到10~(-2)的精度。     

波前像差引导准分子激光角膜消融的研究及实现

波前像差引导的准分子激光角膜消融是屈光手术的新方法 ,本文研究目的用像差来引导屈光手术 ,使人眼的视力能够达到 2 0 / 10以上 ,并避免当前PRK、LASIK屈光手术前后像差增大而引起的对视觉质量的影响。分析人眼像差的概念和产生的原因 ,并用Zernike多项式表示 ,理论上定量地分析了Zernike多项式表示的波前像差与角膜切削深度的关系 ,研究了准分子激光切削角膜的机理 ,给出了准分子激光人眼像差矫正系统的原理框图 ,达到了矫正人眼像差的目的。     

基于光纤端面回波的流体折射率传感器

从理论和实验上研究了一种操作简单、价格低廉、灵敏度高的折射率光纤传感器。该传感器采用光纤回波强度调制原理,用半导体激光器作为光源,普通光功率计作为光电探测器,传感头为普通光纤端面。根据回波损耗随界面物质折射率不同而发生变化的机制,导出相对回波强度与折射率之间的对应关系。计算证明相对回波强度参量的引入能够有效地消除仪器的不稳定性、内部损耗和环境影响带来的测量误差,提高测量精度。灵敏度分析表明,对于具有0.01dBm的仪器测量精度,相应的折射率分辨率可达2×10-4折射率单位。实验结果表明在液体折射率1.30~1.45的范围内,测量值均能很好地与理论值相符合,且相对偏差低于5%。     

基于不同人眼模型的非球面人工晶体光学性能研究

为改善人工晶体植入眼成像质量,以多组角膜球差平均值为需补偿值,设计了前表面为非球面的双凸型非球面人工晶体。通过Zemax光学设计软件实现光线追迹的方法,基于不同人眼模型,将所设计非球面人工晶体植入,对相应眼光学系统的的成像质量进行分析,成像质量以假晶体眼光学系统的调制传递函数(MTF)和对比敏感度函数(CSF)表征。结果表明,植入本文设计的非球面人工晶体各模型眼的MTF曲线和CSF曲线均高于植入球面人工晶体;与目前临床上实际应用的LI61U型、Tecnis Z9000型和SofPort AO型3种人工晶体性能进行了对比分析,模拟分析模型为Liou眼系统,植入晶体屈光度为22D的结果表明,植入本文设计的非球面人工晶体眼光学系统的MTF和CFS曲线均高于植入其他3种晶体眼光学系统,所设计的非球面人工晶体表现出了相对优异的光学性能。     

调整非球面因子的远视矫正机理

研究了调整非球面因子来矫正远视的机理,似设术前术后角膜曲面为二次曲面,以此推导出远视矫正量公式,给出了一种过渡区域确定切削量的方法,并确定了各公式中的参数。本模型保证了正常角膜的非球性,理论上可减少术后球差,改善术后视觉质量,本模型可用于指导单纯远视的矫正.