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《人眼視網(wǎng)膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的初步試驗(yàn)和改進(jìn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第38卷第6期光子學(xué)報(bào)Vol.38No.62009年6月ACTAPHOTONICASINICAJune20093人眼視網(wǎng)膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的初步試驗(yàn)和改進(jìn)1,211,21,21,21,21,?程少園,胡立發(fā),曹召良,穆全全,姜寶光,李鵬飛,宣麗(1中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春130033)(2中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京100049)摘要:搭建了一套基于液晶空間光調(diào)制器的人眼視網(wǎng)膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng),進(jìn)行了活體人眼視網(wǎng)膜的初步實(shí)驗(yàn).經(jīng)過(guò)系統(tǒng)閉環(huán)校正,PV值和RMS值分別從2.293λ降低到0.176553λ,從0.55129λ降低到0.
2、10511λ,接近衍射極限的水平.獲得了較為清晰的人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞圖像,驗(yàn)證了液晶空間光調(diào)制器在人眼視網(wǎng)膜高分辨率自適應(yīng)成像中應(yīng)用的可行性,并針對(duì)試驗(yàn)中的遇到的激光散斑以及照明控制等問(wèn)題,對(duì)原系統(tǒng)提出了一些改進(jìn)設(shè)計(jì).關(guān)鍵詞:自適應(yīng)光學(xué);視網(wǎng)膜成像;液晶;空間光調(diào)制器中圖分類(lèi)號(hào):TH74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100424213(2009)0621491230引言后,它的調(diào)制幅度和響應(yīng)速度都有很大提高,滿(mǎn)足視[14]網(wǎng)膜自適應(yīng)成像要求,有利于在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上的視網(wǎng)膜高分辨率成像不僅可以為視科學(xué)提供有廣泛使用.因此,本文采用一種高分辨率的硅基板上效的研究手段,還能為視網(wǎng)膜疾病及糖尿
3、病、高血壓的液晶器件(LCOS)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變形鏡.通過(guò)進(jìn)等其它的在視網(wǎng)膜上有征兆的疾病提供良好的早期行活體人眼視網(wǎng)膜成像實(shí)驗(yàn),證明了液晶空間光調(diào)診斷和更有效的治療[1].疾病的發(fā)生最早一般都是制器在人眼視網(wǎng)膜高分辨率自適應(yīng)成像中應(yīng)用的可在細(xì)胞水平,而傳統(tǒng)的成像技術(shù)由于受到人眼像差行性.[223]的影響,不能獲得細(xì)胞量級(jí)的高分辨率視網(wǎng)膜圖1光學(xué)系統(tǒng)原理像,這在很大程度上限制了疾病的早期診斷和治療.所以發(fā)展一種可以對(duì)眼底視網(wǎng)膜進(jìn)行更高準(zhǔn)確度和圖1展示了人眼視網(wǎng)膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的分辨率的成像手段以實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期診斷和病情結(jié)構(gòu).在文獻(xiàn)[15]中,已經(jīng)對(duì)該系統(tǒng)的原理進(jìn)行了詳監(jiān)
4、視就變得尤為迫切.細(xì)的分析.由于原來(lái)的LCOS對(duì)近紅外光的能量損梁俊忠于1994年最早實(shí)現(xiàn)了將夏克2哈特曼波失較大,原來(lái)的SHWS對(duì)近紅外光的靈敏度不夠,前傳感器(SHWS)用于測(cè)量人眼的波前像差,并于換用新的LCOS和SHWS,所以對(duì)原光路的進(jìn)行了1997年與Williams等人首次完成了利用自適應(yīng)技些許變化,但基本原理和結(jié)構(gòu)沒(méi)變.由于人眼對(duì)近紅術(shù)對(duì)人眼高階像差的校正,證明了利用自適應(yīng)光學(xué)外也有微弱的覺(jué)察能力,所以原來(lái)的兩個(gè)用于對(duì)準(zhǔn)技術(shù)可以校正人眼像差,實(shí)現(xiàn)視網(wǎng)膜細(xì)胞級(jí)成像質(zhì)的LED可以減為一個(gè).由于激光的散斑會(huì)對(duì)探測(cè)準(zhǔn)量和超視覺(jué)[425].隨后國(guó)內(nèi)外的一些單位也對(duì)視網(wǎng)膜
5、確度和成像質(zhì)量造成不好的影響,采用旋轉(zhuǎn)的毛玻成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并成功的獲得人璃加以消除.為了更好的控制照明區(qū)域的大小和避眼視網(wǎng)膜的高分辨率圖像[6210].然而目前,人眼視網(wǎng)免雜光的影響,對(duì)照明光路進(jìn)行了改進(jìn),如圖2.在膜成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的核心器件———校正器,大照明光路中,口徑光闌(H1)經(jīng)過(guò)后面的兩地透鏡[11](L2和L3)和人眼的瞳孔(pupil)共軛,這樣可以很多數(shù)采用變形鏡.變形鏡具有體積大、功耗大、成本高、加工周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),這將大大限制自適應(yīng)光學(xué)好地控制人眼瞳孔處的光束口徑不過(guò)大,避免照明系統(tǒng)在該領(lǐng)域的推廣.而液晶空間光調(diào)制器卻具有光照到瞳孔外面
6、產(chǎn)生雜光;同時(shí)又保證光束口徑不體積小、功耗小、成本低、像素密度高等優(yōu)點(diǎn)[12213],尤過(guò)細(xì),以減弱角膜前表面反射雜光的影響.視場(chǎng)光闌(H2)經(jīng)過(guò)透鏡L2,人眼和視網(wǎng)膜(retina)共軛,它用其是采用反射式液晶空間光調(diào)制器和位相重疊法來(lái)控制視網(wǎng)膜上的照明區(qū)域的大小.3國(guó)家自然科學(xué)基金(60578035,50703039)、吉林省自然科學(xué)基金(20050520,2005032122)和國(guó)家重點(diǎn)基金(60736042)資助?Tel:0431286176016Email:csycf@163.com收稿日期:20082052051492光子學(xué)報(bào)38卷圖5自適應(yīng)校正前后的視網(wǎng)膜圖P
7、V值和RMS值Fig.5ThePVandRMSwavefronterrorbeforeandafterAOcorrection3改進(jìn)設(shè)計(jì)2初步實(shí)驗(yàn)由于人眼時(shí)刻在動(dòng),瞳孔的位置也時(shí)刻發(fā)生變化,這樣可能影響到像差探測(cè)的準(zhǔn)確度,因此下一步本課題組在光學(xué)平臺(tái)上搭建了這套人眼視網(wǎng)膜計(jì)劃增加一個(gè)瞳孔監(jiān)控系統(tǒng),已保證人眼瞳孔在相成像自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)(圖3),并進(jìn)行了活體人眼視應(yīng)的共軛面上,并且使其中心與系統(tǒng)光軸共軸.這樣網(wǎng)膜的初步實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)閉環(huán)校正獲得了較為清可以使探測(cè)準(zhǔn)確度更高,校正效果更好,并且更晰的人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞圖像(圖
