1 温州医科大学眼视光学院, 浙江 温州 325027
2 温州医科大学附属眼视光医院, 浙江 温州 325027
自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统,通过视标引导,调节Badal系统中的透镜间距,实现人眼低阶像差校正。根据系统调焦及工作原理,分析了Badal系统最佳参数,并对系统参数进行设计,采用Zemax光学软件对系统进行仿真及优化。仿真结果表明,设计的系统点列图光斑小于衍射极限,各屈光度斯特列尔比值均大于0.8,甚至低屈光度下的斯特列尔比可达0.95,不同屈光度下各视场调制传递函数(MTF)曲线接近衍射极限,正常人眼视网膜面上系统理论分辨率约为2.29 μm,接近衍射极限分辨率(2.11 μm),能够对-6~6 m
-1屈光不正的人群实现眼底视网膜清晰成像。
光学设计 眼底成像系统 屈光补偿 像质评价 激光与光电子学进展
2019, 56(2): 022202
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optometry and Ophthalmology, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China
2 The Eye Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China
Astigmatism is inevitable and inherent to progressive addition lenses (PALs), which are typically distributed in the lateral areas on both sides of the progressive corridor. In this study, we took into account the spectacle frame for the customized freeform PAL design with the variational-difference numerical approach. The PAL surface with minimized astigmatism, approximately equal to 84% of the added power, was numerically resolved without expending the zone for clear vision. We validated our approach by experimentally demonstrating the procedure from tool path generation to surface power measurement, thus providing an efficient solution to the personalization of astigmatism-minimized PAL design and manufacture.
330.4460 Ophthalmic optics and devices 080.4225 Nonspherical lens design Chinese Optics Letters
2018, 16(11): 113302
温州医科大学眼视光学院, 附属眼视光医院, 浙江 温州 325027
基于自适应光学(AO)像差校正技术的激光共聚焦扫描检眼镜是当前研究的热点，为眼底疾病早期诊断提供有力的支持。利用可连续变形镜和夏克-哈特曼探测器为核心器件搭建了一套高帧频紧凑型自适应光学扫描激光检眼镜(AOSLO)系统，系统物理尺寸为350 mm×400 mm，图像采集帧频为40 fps，分别进行了系统分辨率测试与人眼视网膜成像初步实验。结果表明，系统人眼视网膜面上的分辨率可达到2.50 μm，达到极限分辨率(2.32 μm)，可实现细胞量级高分辨率成像，自适应光学系统能够校正人眼像差，校正前后图像质量有明显的提高，能清楚地观察到人眼视网膜视盘附近的血管以及黄斑区细胞图像。
医用光学 自适应光学 视网膜 分辨率 激光扫描 光学学报
2015, 35(11): 1117002
为提高屈光手术中准分子激光的能量利用率和光斑均匀性，设计了一套由双排透镜阵列和会聚透镜组成的准分子激光光束整形与匀光系统。借助近轴光学计算发现，通过调节双排透镜阵列的间距可以改变聚焦光斑的尺寸，通过调节透镜阵列与会聚透镜之间的距离可以改变光学系统的整体长度而不影响聚焦光斑的形态。利用光线追迹方法对该系统进行了模拟分析，在会聚透镜像方焦平面上获得了呈均匀分布的方形聚焦光斑，并给出了聚焦光斑尺寸随双排阵列透镜间距的变化过程。分析了接收面离焦对光斑尺寸和能量分布产生的影响，指出所设计的光束整形与匀光系统可以满足准分子激光屈光手术对激光光斑质量的要求。
激光光学 光束整形 匀光 准分子激光 透镜阵列 激光与光电子学进展
2011, 48(8): 081403
1 温州医学院眼视光学院卫生部视觉科学研究重点实验室， 浙江 温州 325027
2 温州医学院附属眼视光医院， 浙江 温州 325027
选取氮化硅和二氧化硅作为薄膜材料，借助膜系设计软件对膜系结构进行优化，采用中频脉冲磁控溅射技术进行薄膜制备。利用高反膜透射曲线拟合方法调整薄膜的实际沉积速率，减少膜厚控制误差，在树脂镜片CR39基底的凸面和凹面上分别镀制了符合设计要求的红外防护膜和可见光减反膜。镀膜后树脂镜片在420～680 nm的平均透过率大于95%，在近红外800～1400 nm波段的平均透过率小于60%，薄膜性能稳定，能够满足红外防护树脂镜片的日常使用需要。
薄膜 红外防护膜 中频脉冲磁控溅射 树脂镜片 激光与光电子学进展
2011, 48(3): 033101
1 温州医学院 眼视光学院,浙江 温州 325027
2 卫生部视觉科学研究重点实验室,浙江 温州 325027
针对电子助视器的使用要求,设计并开发出一款变倍比达9.3的有限远共轭距连续变焦光学系统,给出了光学系统的结构数据与性能评价,包括调制传递函数、点列图和弥散斑直径,通过公差灵敏度分析和蒙特卡罗法对光学系统容差能力进行了研究。光学系统采用机械补偿方式,分前固定组、变倍组、补偿组和后固定组,共11片透镜,光学筒长76 mm,前截距262 mm,可以实现8.8-52 mm的连续变焦,变焦轨迹平滑,整个变焦过程无渐晕,图像质量清晰稳定。
几何光学 变焦光学系统 有限远共轭距 调制传递函数
浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
利用时域有限差分方法,模拟了P偏振光高斯光束入射到金属银亚波长细缝与光栅结构的透射情况.由于表面等离子激元波的影响,对称光栅结构透射光呈现对称出射,而非对称结构可以实现小角度定方向的光束集束现象.借助公式推导法及Helmholtz互易定理,可设计出平行入射P偏振光的光束集束器件.由于高斯光束本身的发散性及近场分布的需要,针对高斯光束的器件在结构参量上缩小了12%.在对其他结构参量的优化的基础上,实现了针对633 nm高斯光束的对称出射及光束集束器件的设计.
表面等离子 亚波长金属狭缝 薄膜 光束集束 Surface plasmon Subwavelength metallic slit Thin film Beaming
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
分析了一维金属-介质周期结构的能带特性,根据一定频率范围内TM波(磁场方向与界面平行)在结构中的负折射以及TE波的正常折射,提出了一种偏振分束器件。利用传输矩阵法(TMM)模拟了该结构对入射高斯光束的偏振分束作用,讨论了不同入射角度下的偏振分束能力,并结合实际金属参量,分析了金属层吸收对结构特性的影响。结果表明该结构在55°附近入射时有最好的性能;在吸收作用下结构偏振分束能力有一定的减小,TM波透射比发生了较大变化,TE波效果较好;随着周期数增加,结构透射比下降,但分光能力显著提高;在工作波段上随着波长增大,金属层吸收对器件的影响减弱。该结构能实现宽波段、宽角度、较高透射比的偏振分束。
光学材料 光子晶体 偏振分束 负折射 金属-介质
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
填充率渐变引起的能带结构和等频面结构的变化是填充率渐变型波状结构二维(2D)光子晶体(PC)产生光路转弯现象的根本原因,由于TM模和TE模在能带结构上存在差异,光路转弯现象就具有明显的偏振选择特性,能够实现归一化频率a/λ为0.29～0.33的偏振分束。利用时域有限差分(FDTD)法模拟了TM模的U型转弯波导,发现出射光位置对入射波长和入射角的变化很敏感,位移变化量分别达到0.38 μm/10 nm和0.29 μm/(°)。利用TM模的U型转弯波导构建了新型的平行平面谐振腔,并指出由填充率渐变型波状结构二维光子晶体和一维多层薄膜构成的混合结构在光分束和抑制光束发散方面的作用及其在平行平面谐振腔中的潜在应用。
光电子学 光子晶体 等频面 填充率
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
表面等离子波是指在金属和介质表面传播的电磁波,在垂直界面方向上呈指数衰减,提出了一种棱镜结构用以耦合出由Kretschmann结构产生的表面等离子波,使反射、吸收能量转化为透射光.棱镜结构在数值模拟中可以被简化为多层介质结构,利用传输矩阵方法模拟了高斯光束入射到这种结构中的传播情况,形象地得到了产生表面等离子体共振和表面等离子波耦合的结果.模拟结果显示提出的棱镜结构达到了接近70%的耦合效率,可以应用于偏振分光器件;并且利用这种结构还可观察到高斯光束分裂现象.
表面等离子体波 金属薄膜 等离子体耦合 传输矩阵法
