Лазерная диагностика аберраций человеческого глаза с использованием фазовой томографии

• Автор: Гончаров, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Глава 1. Модальная томография аберраций человеческого глаза.

§1.1. Методики измерений аберраций человеческого глаза

§1.2. Модернизированный метод модальной фазовой томографии

§1.3. Численное моделирование

1.3.1. Описание модели

1.3.2. Выбор количества опорных источников

1.3.3. Выбор углового расположения опорных источников

1.3.4. Влияние количества субапертур датчика волнового фронта

1.3.5. Исследование метода на модели глаза Гюльстранда-Легранда

1.3.6. Роль оптической силы роговицы

1.3.7. Влияние ошибочного определения параметров модели

§1.4. Экспериментальное исследование однопроходной схемы
§1.5. Эксперименты с двухпроходными схемами
Выводы по главе
Глава 2. Исследование методов подавления спекл-структуры светового поля, отражённого от сетчатки.
§2.1. Спекл-структура рассеянного сетчаткой излучения
§2.2. Сетчатка как рассеиватель и моделирование её свойств
§2.3. Численное моделирование
2.3.1. Описание модели
2.3.2. Расфокусировка и размер спеклов
2.3.3. Пространственное усреднение
2.3.4. Спектральное усреднение
§2.4. Экспериментальная установка
§2.5. Результаты эксперимента
2.5.1. Влияние расфокусировки на размер спеклов
2.5.2. Эффективность пространственного усреднения
2.5.3. Эффективность спектрального усреднения
2.5.4. Определение характерного размера рассеивающих волокон
2.5.5. Эксперимент с глазом человека
Выводы по главе
Глава 3. Датчик волнового фронта на основе фазового ножа
§3.1. Методики измерений волнового фронта
§3.2. Описание метода
3.2.1. Преобразование спектра фазовым ножом
3.2.2. Дополнительный анализ разложения в ряд Неймана
3.2.3. Обработка изображения на выходе датчика
§3.3. Численное моделирование датчика
§3.4. Экспериментальная реализация датчика
§3.5. Работа датчика с точечным опорным источником
3.5.1. Роль модуляции интенсивности
3.5.2. Роль модуляции фазы
3.5.3. Влияние характеристик фотоприемника
3.5.4. Итерационный метод
3.5.5. Метод сканирования
§3.6. Работа датчика с протяженным опорным источником
3.6.1. Особенности работы датчика с протяженным опорным источником
3.6.2. Результат эксперимента
3.6.3. Выбор формы и размера источника
§3.7. Возможные конструкции датчика
Выводы по главе
Заключение
Список литературы Приложение
Глава 2. Исследование спекл-структууы светового поля, отражённого от

сетчатки.
сложную микроструктуру [63-65] (рис. 2.2.1(а, б)) (мозаика фоторецепторов, микрососуды, каппиляры). На каждом участке сетчатки, световая волна, рассеиваясь, приобретает случайный фазовый набег. На выходе из оптической системы глаза, световые волны интерферируют, формируя «пятнистую» структуру, известную как спекл-поле.
Фоторецепторы глаза, действуя подобно волноводу, доставляют падающий на сетчатку свет к чувствительным фотопигментам, после чего часть света переизлучается обратно в сторону зрачка, в направлении, заданном ориентацией каждого фоторецептора [66]. Свойства фоторецепторов как волноводов, а также их расположение на сетчатке глаза, обуславливают распределение интенсивности рассеянного света на выходе из оптической системы глаза [61, 67], а также угловую чувствительность глаза известную как эффект Стайлса-Кроуфорда [68].
***•» *♦ «*% »V
* * * V •* * ** * V*

• г*’
Рис. 2.2.1. Изображение фоторецепторов на поверхности сетчатки (а, б); вышедшее после рассеяния на сетчатке излучение, содержащее спекл-структуру (светлое пятно в центре зрачка - блик от передней поверхности роговицы входного пучка) (в).
Для изучения особенностей спекл-модуляции необходимо провести множество экспериментов для накопления статистической информации. Эту работу не всегда целесообразно проводить на живом глазу человека. Поэтому полезно разработать упрощенные теоретические и натурные модели, отражающие специфику рассеяния лазерного излучения на сетчатке глаза человека. Для этого нами предлагается использовать наиболее простую редуцированную модель глаза [69] как основу для реализации натурной модели, так и для составления схемы численных расчетов (рис. 2.2.2).