波前像差

摘要： 为降低压电执行器阵列式变形镜的成本,提出了一种由单压电执行器阵列驱动的低成本变形镜。制备了19单元50 mm口径的变形镜样机,建立了基于Shack-Hartmann传感器的自适应光学测试系统,并对单个执行器性能、校正性能、镜面校平性能、变形镜频率响应特性进行了表征。测试结果显示,制备的变形镜单个执行器在50 V电压下波前变形量可达10μm,可精确重构前14项Zernike多项式像差,校平后远场光斑接近艾里斑,变形镜一阶固有频率约为1.8 kHz。提出的单压电执行器阵列驱动的变形镜具有比较好的性能,在低成本自适应光学系统中具有应用前景。

摘要： 目的探讨波前像差引导的飞秒激光原位角膜磨镶术(LASIK)治疗近视的临床效果。方法选取2019年6月至2020年5月于本院接受治疗的60例近视患者作为研究对象,根据随机数字表法分为两组,每组30例(60眼)。对照组采用单纯飞秒激光手术治疗,观察组采用波前像差引导的飞秒LASIK治疗。比较两组裸眼视力、视空间对比敏感度、高阶像差总RMS值、散光度数、裂隙灯显微镜检查结果和角膜地形图检查结果。结果术后1、3个月,观察组裸眼视力均高于对照组,3 c/d和12 c/d条件下对比敏感度均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后3个月,观察组高阶像差总RMS值低于对照组,散光度数低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后1个月,两组角膜纹出现率和平滑型角膜例数比较差异均无统计学意义,术后3个月,两组角膜纹均基本消失,角膜逐渐向平滑过渡。结论波前像差引导的飞秒LASIK治疗近视术后恢复效果优于常规飞秒LASIK,术后残留散光值低,视力恢复快,对比敏感度低,值得临床推广应用。

摘要： 目的探讨Kappa角大小对飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)前后全眼高阶像差(HOA)的影响。方法采用系列病例观察研究方法,纳入2015年4月至2016年5月在天津市眼科医院屈光手术中心行SMILE手术的近视及近视散光患者98例98眼,均选取右眼进行研究。测量患者术前及术后1个月、3个月的裸眼视力(UCVA)、球镜度及柱镜度;采用Pentacam眼前节分析系统测量术前Kappa角大小;采用WaveScan波阵面像差仪测量术前及术后各时间点的全眼像差。比较手术前后UCVA、屈光度及各项HOA;采用Pearson线性相关分析评估Kappa角大小与各项HOA之间的关系。根据Kappa角的范围及分布情况,将Kappa角位移距离≥0.20 mm的34眼作为较大Kappa角组,在位移距离<0.20 mm的64眼中随机选取34眼作为较小Kappa角组,比较不同Kappa角组手术前后各项HOA的差异。结果术前、术后1个月及3个月,患者UCVA(LogMAR视力)分别为0.06±0.23、-0.03±0.07和-0.05±0.07,总体比较差异有统计学意义(F=779.330,P<0.001),其中术后1个月及3个月UCVA均优于术前,差异均有统计学意义(均P<0.001)。术眼手术前后球镜度、柱镜度和等效球镜度(SE)总体比较差异均有统计学意义(F=1107.811、127.786、1191.266,均P<0.001),其中术眼术后各时间点球镜度、柱镜度和SE较术前均明显降低,差异均有统计学意义(均P<0.001)。手术前后总HOA、球差、彗差、第3阶像差(S3)、第4阶像差(S4)、第5阶像差(S5)、第6阶像差(S6)总体比较差异均有统计学意义(F=75.915、78.231、66.186、64.521、97.161、36.623、28.852,均P<0.001),其中术后各时间点总HOA、球差、彗差、S3、S4、S5和S6均较术前明显增大,差异均有统计学意义(均P<0.05)。术后1个月及3个月Kappa角大小与总HOA、彗差、S3均呈正相关(总HOA:r=0.357、0.363,均P<0.001;彗差:r=0.310、0.341,均P<0.01;S3:r=0.343、0.371,均P<0.01)。手术前后不同大小Kappa角组患者总HOA、彗差、S3总体比较,差异均有统计学意义(F_(分组)=3.363、4.277、4.029,均P<0.05),其中术后1个月及3个月,较大Kappa角组总HOA、彗差及S3均大于较小Kappa角组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论较大的Kappa角在SMILE术中可能会引入更多的高阶像差。

摘要： 目的 探究飞秒激光微小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)与中央孔型有晶状体眼后房型人工晶状体(ICL V4C)植入术矫正高度近视的临床效果及对患者视网膜中央动脉血流动力学参数的影响.方法 选取80例高度近视患者的临床资料进行回顾性分析,根据治疗方案不同分为A组和B组,每组40例(80眼).A组患者采用SMILE治疗,B组患者采用ICL V4C植入术治疗.随访3个月,统计对比两组手术前后(术前和术后1、3个月)裸眼视力、最佳矫正视力、等效球镜、对比敏感度、波前像差(高阶像差、垂直彗差、水平彗差、球差)、视网膜中央动脉血流动力学参数[阻力指数(RI)、舒张末期血流速度(EDV)、收缩期峰值血流速度(PSV)]、国家眼科学会25项视觉功能问卷(NEI-VFQ-25)分值,并发症发生情况.结果 术前和术后1、3个月,两组裸眼视力、最佳矫正视力、等效球镜组间对比差异均无统计学意义(P>0.05);术后1、3个月,两组裸眼视力、最佳矫正视力均较术前升高,等效球镜均较术前降低,差异具有统计学意义(P0.05);术后1、3个月,两组IVA=0.05、0.2、0.4时的对比敏感度均较术前降低,差异具有统计学意义(P0.05).术后1、3个月,两组垂直彗差对比差异无统计学意义(P>0.05);但B组高阶像差、水平彗差、球差均低于A组,差异具有统计学意义(P0.05);术后1、3个月,两组RI均较术前降低,EDV、PSV均较术前升高,差异具有统计学意义(P0.05);术后1、3个月,两组NEI-VFQ-25分值均较术前升高,差异具有统计学意义(P0.05);B组术后3个月NEI-VFQ-25分值(94.51±4.26)分高于A组的(92.25±4.82)分,差异具有统计学意义(P0.05).结论 SMILE与ICL V4C植入术均为治疗高度近视的安全、有效方法,尤其是ICL V4C植入术,能进一步改善患者视网膜中央动脉血流动力学,提高视觉质量及生活质量.

摘要： 人眼波前像差是客观视觉质量的一种评价指标。近年来人眼波前像差之间的补偿作用与视觉质量的关系受到关注。各像差之间、角膜像差与眼内像差之间、角膜的前表面和后表面之间存在相互补偿关系,视觉神经系统会对人眼像差做出补偿。像差补偿特性会随着年龄变化而变化,不同分析区域下像差补偿特性也不相同。屈光手术及角膜接触镜等视觉矫正方式会改变人眼的像差补偿关系,其导致的像差补偿关系改变可能会对视觉质量产生影响,了解人眼的像差补偿特性与人眼视觉质量的关系非常重要。因此不仅要基于现有像差,还要了解人眼像差的补偿特性对像差进行个性化矫正,以提高矫正后的视觉质量。本文将人眼像差补偿特性与视觉质量关系的研究进展及意义进行综述。

摘要： 双光子荧光显微系统被广泛应用于神经科学、免疫科学等生物医学研究,但由于生物组织的固有光学属性、样品放置等因素造成波前像差,使得显微成像质量易受影响.本文通过数值仿真分析了各泽尼克多项式所描述的像差及其对三维点扩散函数的影响,并以球差为例进行了实验验证.

摘要： 目的 探讨多焦点设计的硬性角膜接触镜对近视患者视觉质量的影响.方法 选取川北医学院近视学生15例(30眼),分别定制单焦点硬性角膜接触镜(SVRGP)与多焦点硬性角膜接触镜(MFRGP).受试者先配戴SVRGP,停戴一周后配戴MFRGP,每种镜片配戴两周后分别进行视力、对比敏感度、波前像差、光学函数和散射检查,并完成主观视觉质量调查问卷.采用配对t检验比较受试者配戴两种镜片两周后视觉质量的差异.结果 配戴两种镜片后受试者最佳矫正视力差异无统计学意义(P=0.268).在3 cpd、6 cpd、12 cpd空间频率下,配戴两种镜片后受试者对比敏感度差异均无统计学意义(均为P>0.05);在18 cpd空间频率下,配戴MFRGP后对比敏感度较配戴SVRGP后下降,差异有统计学意义(P=0.015).配戴MFRGP后受试者角膜总高阶像差、球差、彗差、三叶草像差均较配戴SVRGP后增加,差异均有统计学意义(均为P0.05).主观视觉质量问卷调查中,配戴两种镜片后受试者视觉清晰度、白天视力波动、近视力、远视力、对矫正视力的满意度5个项目评分差异均无统计学意义(均为P>0.05);配戴MFRGP后受试者眩光、症状2个项目评分较配戴SVRGP后下降,差异均有统计学意义(均为P<0.05).结论 MFRGP可以为近视患者提供良好的矫正视力、对比敏感度和光学函数,但患者的高阶像差、散射和眩光有所增加.

摘要： 光信号在大气湍流中发生畸变,畸变光信号经过有缺陷的光学天线和空间光混频器后,存在混频效率低及抖动的问题。针对空间输出型和单模输出型的90°空间光混频器,推导了带初级像差的90°空间光混频器模型,并研究了湍流对混频效率的影响。仿真结果表明,对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差、离焦、彗差和像散分别导致混频效率下降9.8%、0.6%、0.36%、0.02%和0.01%。对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散、离焦、彗差和球差分别导致混频效率下降14.11%、8.39%、6.35%、2.63%和1.13%。湍流强度Cn^(2)小于6.4×10^(-17)m^(-2/3)时,空间输出型比单模输出型混频器的混频效率高19%以上,在湍流强度Cn^(2)大于6.4×10^(-16)m^(-2/3)时,两者混频效率接近于0。最后设计加工了空间输出型和单模输出型90°混频器,并搭建性能测试平台。对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差和离焦导致混频效率下降52%、10%和6%;对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散和离焦导致混频效率下降65%、24%和11%,其他像差对混频效率没有影响。湍流对混频器性能影响的实验结果显示,空间输出型光混频器中频信号值的标准差为21.388,该值远低于单模输出型标准差247.442。

摘要： 针对现有教材对光学系统中波像差计算介绍存在的不足,探究地提出了一种光线追迹计算光学系统波前像差的方法,它易于学生掌握和理解,并能将波前像差与几何像差紧密地结合起来.先证明光线光程差的计算方法,然后介绍了光路计算公式,并针对该组公式提出了一种初始数据计算方法,最后对Cooke物镜和负透镜的波像差进行计算,并得到了Zemax光学设计软件数据的证明,结果表明,该方法可在相关课程推广介绍.

摘要： 目的:探讨波前像差引导的个性化角膜屈光手术,术后视力、屈光度和患者满意度。rn 方法:选择1例LASIK术后偏心切削及1例LASIK术后中央岛的患者;175例近视及复性近视散光的患者。实施波前像差引导的个性化角膜屈光手术。rn 结果:两名二次修复的患者术后视力均在1.2以上,无光晕、眩光、暗视力下降等不适症状,患者满意度高。rn 结论:波前像差引导的个性化手术能有效的改善角膜屈光手术后患者的眩光、光晕的不适症状，能提高患者的视力和视觉质量，应用前景广泛;能有效的对二次手术进行修复。

摘要： 本文探讨高度近视患者接受虹膜定位联合波前像差引导LASIK术后2年在暗环境无眩光、暗环境低眩光及暗环境高眩光条件下对比敏感度的变化,评估其视觉质量。

摘要： 目的：比较飞秒激光刀与普通自动角膜板层刀联合波前像差引导准分子激光原位角膜磨镶术(Lasik)治疗中高度近视散光的疗效.rn 方法：取同期进行Lasik的患者,飞秒激光制作角膜瓣联合波前像差引导Lasik术(飞秒组)79例129只眼与普通自动角膜板层刀制作角膜瓣联合波前像差引导Lasik术(机械组)72例123眼.在同一台激光机VISX-S4进行激光切削.术后1日至3个月分别对两组患者术后裸眼视力(uncorrected visual acuity,UCVA)、最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)、术后验光、波前像差结果对比分析。rn 结果：飞秒组与机械组术后第一日UCVA达到术前BCVA者分别为100只眼和98只眼(X2 =0.04 p:0.94＞0.05);术后3个月UCVA超过术前BCVA一行以上者分别58只眼和42只眼两组比较差异有统计学意义(X2=3.83 p＜0.05);术后3个月,飞秒组残留散光(-0.39±0.353)D,机械组残留散光(-0.54±0.478)D;二组比较差异有统计学意义(p＜0.05),术后3个月高阶像差均方根值、球差、彗差均增加较术前比较差异有统计学意义(F:5.377 p:0.02＜0.05).rn 结论：飞秒激光制作角膜瓣联合波前像差引导的Lasik术较普通自动角膜板层刀制作角膜瓣联合波前像差引导个体化Lasik,术后裸眼视力恢复快,球差增加较机械组少,残留散光少,显示出更好更稳定的治疗效果.

摘要： 模拟计算了机载光学平台整流罩附近的流场,定量分析了平均流场气动光学效应,以及气动光学平均流场效应引起的波前相位的性质,指出平均流场气动光学效应引起的波前像差均方根及波前像差的性质随光束传输方向改变有非常明显的变化,波前像差主要是低阶项.根据气动光学效应定义了平均流场厚度,提出了根据平均流场厚度和飞机速度,判断气动光学平均流场效应特征时间的粗估公式,通过数值模拟验证了粗估公式的可靠性,并对于气动光学平均流场效应的时间特性随马赫数的变化给出了定量分析.

摘要： 本研究通过观察SBK手术前后角膜前表面波前像差、全眼波前像差、明光和眩光对比敏感度的变化情况,综合评估SBK术后早期的视觉质量。

摘要： 目的:了解由波前像差引导的准分子LASIK手术对人眼高阶像差的影响,同时分析LASIK术前近视屈光度与LASIK术后眼的高阶像差的关系。rn 方法:选择2011年9月到2011年12月接受波前像差引导的LASIK手术50例(100只眼),年龄18～35岁,屈光度球镜度-1.75D～-6.75D,屈光柱镜度≤-3.75D,矫正视力≥0.6.采用美国WaveScan波前像差分析仪测量100只眼,对LASIK手术前及术后1周及1月瞳孔直径分别为小瞳孔(3 mm)及大瞳孔(6.25 mm)时的总高阶像差的均方根及第三和第四阶像差的Zernike系数,并计算出球差、慧差、第三及第四阶像差的均方根.对其结果进行分析比较.rn 结果:波前像差引导的LASIK术后,大瞳孔直径和小瞳孔直径下高阶像差均有增高.但术后1月较1周时高阶像差均有下降.大瞳孔直径下,光区直径为6.25 mm时,术后球差、第四阶像差和总高阶像差与术前屈光度存在正相关.rn 结论:波前像差引导的LASIK术后1周,高阶像差相比术前均有增高,尤以球差最明显.但术后1月,高阶像差相比术前及术后1周,有所下降且变化趋于稳定；术前屈光球镜度越高,手术所导致的高阶像差也会越大,综上所述,波前像差引导的LASIK手术更适合矫正有中低屈光球镜度的近视眼.

摘要： 患者女,36岁,自幼双眼视远模糊,近两年看近模糊，病人一直未配眼镜。眼科检查:裸眼远视力右眼0.3,左眼0.2。近视力右眼J2,左眼J2。矫正视力右眼+1.00(=)-5.25×180→0.8+,左+1.00(=)-5.25×180→0.8+。眼压:右眼14.0mmHg,左眼13.0mmHg。角膜厚度:右眼516um,左眼502um。治疗高度散光，我们最怕术后产生的医源性圆锥角膜。角膜扩张的发生率极低，其发生因素又是多方面的，无法杜绝。但准分子角膜手术会增大此病的发生风险。因此我们应该在术前对患者加强相应的检查，如眼前节分析。术后加强观察，坚持角膜地形图随访。警觉角膜扩张的发生。其次，因为与原来的屈光状态反差太大，需要一定时间的患者适应和恢复过程。由于患者术后随访时间尚短，长远疗效需要进一步观察。

摘要： 搭建了基于波前像差的视网膜空间像调制度测定系统，利用Hartman—Shack波前像差传感器测量人眼波前像差，以及高窄间频率的对比敏感度测量仪测量个视觉对比敏感度函数，进而得到人眼的视网膜空间像调制度(Aerial Image Modulation，AIM)。和传统激光干涉方法测量视网膜空间像调制度相比较，本文的测定方法，不仪避免了激光下涉所产生的相干噪声和激光散斑不利因素，并且可以得到白光视网膜空间像调制度AIM和白光神经对比敏感度NCSF。对人眼绿光和白光视网膜AIM分别进行了测定，测试结果表明：在同等亮度下，绿光的神经对比敏感度远高于白光神经对比敏感度，说明视锥细胞的接收系统和眼视神经的传输系统对绿光要比对白光更敏感和更有效。

摘要： 目的：人眼是一个不完善的成像系统，不仅存在离焦和散光，还存在着球差、慧差、以及不规则的高阶像差，这些像差影响视网膜的成像质量，尤其在暗视场弱光下人眼呈现大瞳孔，像差更大，使人眼的视觉性能远远低于衍射极限。进一步研究还表明人眼视觉成像不仅与眼睛的屈光系统有关，还与大脑的主观判断和神经系统的处理有密切关系。方法：提出了具有主观视觉补偿的人眼波前像差测量方法及其测量系统，在客观测量的同时进行了主观视觉补偿，得出测量的数据，更具有真实性。结果：主观视觉补偿测量的波前像差小于客观测量的结果，被测者在观察视标时的适应性调整减小了波前像差。而且，对于观察不同的视标时，波前像差的波动值较小。结论：采用主观视觉补偿的测量方法，考虑实际观察目标时眼睛的状态，能够很好地对人眼像差进行补偿，得到符合实际状态的眼像差，这对制定人眼像差的治疗方案具有非常积极的有益的意义。

摘要： 本发明公开了一种波像差测量方法，其中通过将从光源发射的光施加到所要测试的镜头上并且通过检测透射通过所要测试的镜头的光而以提高的测量准确度测量波像差。该方法包括在所要测试的镜头的光圈打开时测量波像差的步骤；在所要测试的镜头的光圈关闭时测量所要测试的镜头的光瞳的中心位置的步骤；和使用光瞳的中心位置作为原点利用多项式展开波像差的步骤。还公开了一种波像差测量设备。

摘要： 本发明公开了一种波像差测量方法，其中通过将从光源发射的光施加到所要测试的镜头上并且通过检测透射通过所要测试的镜头的光而以提高的测量准确度测量波像差。该方法包括在所要测试的镜头的光圈打开时测量波像差的步骤；在所要测试的镜头的光圈关闭时测量所要测试的镜头的光瞳的中心位置的步骤；和使用光瞳的中心位置作为原点利用多项式展开波像差的步骤。还公开了一种波像差测量设备。

摘要： 本发明公开了一种波像差测量方法，其中通过将从光源发射的光施加到所要测试的镜头上并且通过检测透射通过所要测试的镜头的光而以提高的测量准确度测量波像差。该方法包括在所要测试的镜头的光圈打开时测量波像差的步骤；在所要测试的镜头的光圈关闭时测量所要测试的镜头的光瞳的中心位置的步骤；和使用光瞳的中心位置作为原点利用多项式展开波像差的步骤。还公开了一种波像差测量设备。

摘要： 本发明公开了一种波像差测量方法，其中通过将从光源发射的光施加到所要测试的镜头上并且通过检测透射通过所要测试的镜头的光而以提高的测量准确度测量波像差。该方法包括在所要测试的镜头的光圈打开时测量波像差的步骤；在所要测试的镜头的光圈关闭时测量所要测试的镜头的光瞳的中心位置的步骤；和使用光瞳的中心位置作为原点利用多项式展开波像差的步骤。还公开了一种波像差测量设备。

摘要： 本发明的一种间接实现分析人眼内外及全眼波前像差方法，通过获取到的眼前节组织结构几何拓扑关系来间接获取人眼的波前像差，其有效弥补了传统方法由于系统本身及检测光照环境带来的计算误差，可自行实现不同瞳孔视场范围内的眼内、眼外以及全眼高低阶波前像差。

摘要： 本发明涉及一种基于Hartmann–Shack波前像差测量系统(HSWS)的大视场像差光学客观测量的方法，该方法采用内设视标与分光镜轴外注视相结合的方法，达到水平与垂直多条相交子午线相应视场角上像差客观测量，周边像差的测量过程以受试者眼球转动为基础，在这个过程中像差仪与波前保持平行。标定环境照度与测量精度，改良像差计算方法以利用Zernike多项式对周边像差进行表达计算。该发明能实现对于轴外大视场高阶像差的测量，为了解人眼离轴大视场高阶像差的组成与分布规律提供可靠、便捷的测量手段。

摘要： 本申请公开了一种波前传感器及波前像差的探测方法，所述波前传感器包括第一汇聚部、第二汇聚部、六边形拼接微镜阵列和探测部；所述波前传感器采用所述六边形拼接微镜阵列替代现有技术中的角锥棱镜，利用反射所述入射光线的方法依次获得所述光瞳像，避免了当入射光线为白光时出现的色散问题，也不会由于角锥棱镜的棱边而带来衍射效应，从而降低了所述波前传感器的探测误差，提高了所述波前传感器的探测精度。另外，所述探测部所需面积较小，不仅降低了所述波前传感器的成本，而且提升了所述波前传感器的灵敏度，降低了读出时间。进一步的，所述六边形拼接微镜阵列为标准光学零件，其加工要求和成本要远远小于角锥棱镜的加工要求和成本。

摘要： 本发明公开了一种自适应光学波前像差矫正方法及装置，所述方法包括：将散射介质建模成散射矩阵，通过所述散射矩阵对整个光学散射过程进行仿真，获取仿真矫正波前相位数据和对应的散射图像；将所述散射图像输入波前相位生成网络，获取对应的波前相位预测；将所述波前相位预测和真实的相位预测输入到像差判别网络，得到判断预测相位和真实相位的差距，根据所述差距进行相差矫正。本发明通过仿真数据对于散射过程进行建模，根据散射图像能够直接获得波前相位预测，从而得到判断预测相位和真实相位的差距，基于所述差距进行波前像差矫正。

摘要： 基于H‑S重建人眼波前像差的视光仪器调焦方法，包括以下步骤：采用光迹追踪的Hartmann‑Shack探测法对波前进行探测，光波经过微透镜阵列会被分割成一个个子光波，子光波经过透镜聚焦在焦平面上形成光点阵列，通过比较带有像差的波前和由镜面反射形成的参考平面波的光点阵列计算每个微透镜的x、y方向的偏移量，再利用Zernike多项式进行波前像差的重建，求得Zernike多项式系数后求取人眼屈光度并用此进行仪器的调焦操作。通过H‑S传感器获取人眼的波前像差，利用Zernike多项式对波前展开并计算人眼的屈光度来实现视光仪器对人眼的快速准确对焦，使得如OCT、生物参数测量仪等视光仪器的测量焦点能准确落在视网膜上；无需进行人工调节，避免了人为的主观感受影响。

摘要： 本发明涉及一种基于计算全息的波前像差测量方法，属于光电测量技术领域。本发明的一种基于计算全息的波前像差测量方法，首先将待测波前分解，并通过构建两种计算全息图，采用相息图编码方法，通过单幅焦面图像直接得到波前包含的像差模式系数，进而重构出待测波前，实现对于波前像差的测量。本发明的一种基于计算全息的波前像差测量方法，对输入波前采样点数较多，具有较高的空间分辨率；利用计算全息图同时编码多阶像差模式，并通过建立焦面光强分布与波前像差模式系数之间的确定关系，不需要多次迭代，测量速度快；对环境温度以及振动不敏感，操作简单，稳定性好；能够用于测量大像差，动态范围大，适用范围广。