正支共焦非稳腔的离焦像差特性

正支共焦非稳腔在出光过程中易受环境扰动而造成腔长失调,易受热积累影响而使腔镜变形,从而使输出光束产生离焦像差和部分其它像差。为了实现对离焦像差的校正,针对不同的产生原因,提出了2种离焦像差特性分析方法:一为腔镜相对位置失调引起的离焦像差特性理论分析方法,它是另一种分析方法的基础;二为腔镜变形引起的等效腔长变化导致的离焦像差特性分析方法,它是实际激光器中的主要分析方法。得到了离焦像差与腔长的特性关系和离焦像差与腔镜变形量之间的特性关系。研究表明:腔长改变和腔镜变形对离焦像差的影响本质是一样的,都是改变了谐振腔的共焦点位置;腔长改变或腔镜矢高变化与离焦像差都成近似的线性关系。实验验证了离焦像差特性分析方法的有效性,最后指出离焦像差特性可作为激光器中离焦像差动态补偿的有效依据。

离焦像差对激光测距回波光子数的影响分析

卫星激光测距中,为满足不同距离目标的测距要求,需要调整激光光束的发散角。利用离焦式扩束系统改变两透镜间的距离调整发散角会产生离焦像差,影响激光光束的质量和系统的测距能力。因此,研究离焦像差对激光光束质量和系统测距能力的影响具有重要意义。首先,分析扩束系统对基模高斯光束的变换作用,得到发散角和离焦量的关系。其次,根据基模高斯光束的传播理论,得到离焦像差对光束能量密度空间分布的影响。最后,对于不同距离的卫星,计算有离焦像差和无离焦像差时激光测距系统接收的回波光子数。仿真结果表明,发散角和离焦量近似服从线性关系,离焦量变化1 mm,发散角变化1μmrad;离焦像差影响光束的能量密度分布,使光斑弥散;对于不同距离的卫星,在不同角放大率下无离焦像差时测距系统接收的回波光子数约为有离焦像差时的2倍,可以有效提高系统的测距能力。

多区正向设计离焦框架眼镜与角膜塑形镜对儿童近视的延缓效果比较

目的比较配戴多区正向设计离焦(DIMS)框架眼镜和角膜塑形镜对儿童近视进展的延缓效果。方法采用非随机对照临床研究方法,纳入2018年1月至2020年12月于郑州大学第一附属医院就诊的近视儿童390例390眼,等效球镜度(SER)为-0.75~-6.00 D。依据患儿及其监护人意愿将受试者分为DIMS框架眼镜组、角膜塑形镜组和单光框架眼镜组,每组130例130眼,分别给予配戴DIMS框架眼镜、标准型或带散光设计角膜塑形镜及非球面设计的普通单光足矫框架眼镜,分别在戴镜前及戴镜后1年采用全自动电脑验光仪联合主觉验光测定受试眼SER;采用IOLMaster测量眼轴长度(AL)。最终符合纳入及排除标准的随访者共327例327眼,其中DIMS框架眼镜组107例107眼、角膜塑形镜组112例112眼、单光框架眼镜组104例104眼,均取右眼数据纳入分析。比较3个组受试眼戴镜前及戴镜后1年SER和AL及其变化量。DIMS框架眼镜组受试眼AL和SER变化量与基线资料的关系评估采用Pearson线性相关分析。结果DIMS框架眼镜组、角膜塑形镜组、单光框架眼镜组不同时间点SER和AL总体比较差异均有统计学意义(SER:F_(组别)=7.065,P=0.009;F_(时间)=183.730,P<0.001.AL:F_(组别)=6.151,P=0.014;F_(时间)=175.290,P<0.001),戴镜后1年3个组受试眼SER和AL变化量总体比较差异均有统计学意义(F=7.065,P=0.009;F=6.151,P=0.014),其中各组1年后SER和AL均大于基线时,角膜塑形镜组和DIMS框架眼镜组SER和AL及其变化量均明显小于单光框架眼镜组,DIMS框架眼镜组SER和AL及其变化量均大于角膜塑形镜组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与单光框架眼镜相比,配戴角膜塑形镜1年能分别抑制SER和AL进展58.3%和59.0%,配戴DIMS框架眼镜1年能分别抑制SER和AL进展46.9%和43.6%。戴镜1年单光框架眼镜组、角膜塑形镜组和DIMS框架眼镜组SER无变化的眼数占比分别为5.77%(6/104)、24.11%(27/112)和17.76%(19/107),AL无变化的眼数占比分别为0.00%(0/104)、8.93%(10/112)和7.48%(8/107),总体比较差异均有统计学意义(χ2=9.316、8.676,均P<0.001)。DIMS框架眼镜组AL变化量与年龄呈弱负相关(r=-0.252,P=0.006)。结论配戴DIMS框架眼镜对儿童近视的延缓效果不及角膜塑形镜,但明显优于配戴普通单光框架眼镜。

临近空间激光雷达自调焦接收系统设计

针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形,获得镜面离散变形数据,使用Zernike多项式拟合镜面变形后的面形,通过光学设计软件模拟得出该激光雷达接收系统优化后的焦距变化与温度呈线性关系,经过光学设计软件确定补偿位置。使用温度自适应调整机构降低热变形带来的离焦量影响。分析结果表明,补偿后均方根半径从26.495μm下降至15.93μm,光斑半径减少39.9%,耦合效率提升至80%以上。

角膜塑形镜偏位对近视眼视网膜周边离焦量的影响

目的 探讨角膜塑形镜(OK镜)偏位对近视眼视网膜周边离焦量的影响。方法 临床对照研究。选择性收集持续配戴OK镜≥1个月的近视患者154例(234眼),根据角膜地形图离焦环位置将其分为正位组(118眼)和偏位组(116眼)。运用多光谱屈光地形图采集每位患者的视网膜周边离焦量数据,包括全视场角内的离焦值,15°、30°、45°视场角内的离焦值,上方、下方、颞侧、鼻侧眼底区域的离焦值等。采用独立样本t检验比较两组患者间各指标的差异,多因素相关分析(广义估计方程)用于分析组内临床参数与视网膜周边离焦量的关系。结果 偏位组患者鼻侧视网膜周边离焦量显著低于正位组(t=2.668,P=0.008),其余参数间差异均无统计学意义(均为P>0.05)。广义估计方程显示,年龄是上方视网膜周边离焦量的影响因素,二者呈正相关;角膜陡K是下方视网膜周边离焦量的影响因素,二者呈负相关;性别是颞侧视网膜周边离焦量的影响因素,女性OK镜配戴者所产生的颞侧视网膜周边离焦量更小;鼻侧视网膜周边离焦量的影响因素包含镜片是否偏位、眼别及患者年龄,其中鼻侧视网膜周边离焦量与年龄呈正相关,左眼鼻侧视网膜周边离焦量明显优于右眼。结论 OK镜亚临床水平的偏位可能使近视患者获得较好的鼻侧视网膜周边离焦量;近视患者视网膜周边离焦量受OK镜配戴者年龄、性别、角膜陡K、镜片偏位量及眼别等多因素影响。

多焦点近视离焦眼镜联合阿托品滴眼液对轻中度儿童近视的治疗效果

目的:探讨多焦点近视离焦眼镜(DIMS)联合阿托品滴眼液对轻中度儿童近视的治疗效果。方法:选取90例(180眼)近视儿童为研究对象,根据治疗方法不同分为A组(n=36)、B组(n=30)和C组(n=24)。A组儿童佩戴框架眼镜治疗;B组儿童佩戴DIMS治疗;C组儿童佩戴DIMS联合0.01%阿托品滴眼液治疗,各组疗程均为12个月。比较各组患儿治疗前、治疗6个月及12个月后的裸眼视力、眼压、屈光度、眼轴长度、中央前房深度、角膜厚度及角膜曲率。结果:治疗6个月、12个月后,各组患儿裸眼视力均呈下降趋势,且C组<B组<A组(P<0.05);眼压、中央前房深度、角膜厚度、角膜曲率差异无统计学意义(P>0.05)。治疗12个月后,各组患儿屈光度、眼轴长度比较:C组<B组<A组(P<0.05)。结论:DIMS有利于延缓轻中度近视儿童近视进展,控制屈光度及眼轴增长,且与低浓度阿托品滴眼液联用效果更优。

离焦图像法颗粒多参数在线测量技术

图像法颗粒在线分析技术可以获得稀疏颗粒两相流中颗粒相的速度、粒度以及数目浓度等参数及其三维分布,具有非侵入、系统操作简便、结果直观等优点,但由于成像系统景深有限,易导致成像的离焦模糊,阻碍了其在颗粒在线测量方面的应用。然而颗粒图像的离焦模糊程度其实蕴含了颗粒的深度位置等信息,利用离焦模糊进行颗粒关键参数测量的技术逐渐得到研究人员重视。本文回顾了离焦图像法颗粒多参数测量的发展历史,简述了三种典型的离焦法(基于单相机的特殊光阑法和像散法,以及基于双相机的异像距法)颗粒深度位置测量原理,分析了不同方法的优劣势,指出在深度学习等先进图像处理算法的加持下,离焦图像法有望在颗粒在线测量领域得到更加广泛应用。

基于离焦二值显示和条纹投影的复合表面三维测量方法

由于复合表面物体中漫反射部分和镜面部分反射性质不同,受到相机景深的限制,镜面成像的正弦条纹发生离焦,从而引起相位误差。为了实现复合表面物体的高效、高精度测量,本文提出了一种离焦二值结合正弦条纹的复合表面三维形貌测量方法。首先,本文基于刃边法与二次模糊法对系统离焦程度进行分区标定,解决了由于相机倾斜放置导致参考面离焦程度不同的问题。然后,建立二值条纹相位误差模型,确定最佳条纹宽度和离焦量范围。最后,对轻微离焦区域的二值条纹进行离焦补偿,确保相机采集的条纹均在最佳离焦范围内。在此基础上进行三维形貌测量。实验结果表明,所提方法使镜面部分误差从原来的0.033 mm降至0.019 mm,提高了复合表面测量精度。

用于眼底成像的双光楔裂像电控调焦系统

为了实现眼底成像时的精准调焦,设计了双光楔裂像电控调焦系统。采用905 nm近红外半导体激光经双光楔和矩形狭缝在视网膜上形成矩形视标的方法,通过电机控制视度补偿镜和双光楔机构移动,得出视度补偿镜和双光楔位移关联关系;根据矩形视标分离情况实时反馈离焦补偿状态,指导控制系统移动双光楔和视度补偿镜,实现眼底成像时的准确调焦,在模拟眼上开展了眼底成像调焦实验。结果表明,系统可实现-10 m^(-1)~10 m^(-1)屈光度补偿,调焦精度在1 m^(-1)以上。该双光楔裂像电控调焦系统调焦速度快、精度高,为发展自动眼底成像仪器提供了基础。

周边离焦框架眼镜与角膜塑形镜对儿童近视进展控制效果及视力相关生存质量的影响

目的:探讨周边离焦框架眼镜与角膜塑形镜(OK镜)对儿童近视进展控制效果及视力相关生存质量的影响。方法:前瞻性研究。选取2021-01/2022-01在湖州市中心医院眼科首次诊断为近视的患儿237例,根据不同矫正方式分为:周边离焦框架眼镜组105例105眼,OK镜组132例132眼(所有入组儿童眼部参数均选取右眼数据纳入统计)。使用中小学生视力相关生存质量量表对两组近视患儿进行随访调查,并记录首次就诊及随访1 a时儿童最佳矫正视力(BCVA)、等效球镜度数、眼轴(AL)数据。结果:戴镜1 a后,两组患儿等效球镜度数及AL均增长,但两组间比较均无差异(P>0.05)。周边离焦框架眼镜组患儿等效球镜度数变化量和AL变化量大于OK组(均P=0.001)。戴镜1 a后,两组患儿在中小学生视力相关生存质量量表问卷中,周边离焦框架眼镜组情感维度得分高于OK镜组(P<0.05)。OK镜组患儿情感维度得分变化量大于周边离焦框架眼镜组(P<0.05)。结论:OK镜控制儿童近视进展效果优于周边离焦框架眼镜。两种矫正方式均可显著提升近视患儿视力相关生存质量,OK镜在改善儿童视力相关生存质量量表情感维度上优于周边离焦框架眼镜。

两种TECNIS多焦点人工晶状体不同组合方式植入术后视力对比

目的:对比双眼均植入Tecnis Symfony ZXR00(ZXR00)、双眼分别植入ZXR00和Tecnis ZMB00(ZMB00)以及双眼均植入ZMB00患者术后视力、视觉质量及患者满意度。方法:回顾性病例对照研究。收集2020-08/2021-12行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体(IOL)植入的白内障患者117例(234眼),根据IOL不同分为三组:37例(74眼)双眼植入ZMB00为MM组;44例(88眼)双眼分别植入ZXR00和ZMB00为MR组;36例(72眼)双眼均植入ZXR00为RR组。观察三组患者术后3 mo裸眼远视力(UDVA,5 m)、裸眼中视力(UIVA,80 cm)、裸眼近视力(UNVA,40 cm)、矫正远视力(CDVA)、离焦曲线、立体视及VF-14、QoV视觉质量评分表问卷调查。结果:MM和MR组UNVA优于RR组(P<0.05);而MM组与MR组不具有统计学差异。RR组UIVA最优。三组的UDVA、CDVA和立体视均不具有统计学意义(P>0.05)。术后3 mo时MR、MM、RR组40 cm近立体视锐度分别为107.27±80.53、105.67±83.79、108.69±97.66 (20-400)弧秒(P> 0.05)。MR、MM、RR组的满意度均达到90%以上。结论:三组术后均具有良好的远、中、近视力和双眼近立体视。其中,MR组具有更优异的全程视力。三组患者术后满意度均较高,可以根据患者的不同需求选择合适的多焦点人工晶状体。

低中度近视儿童青少年周边视网膜离焦状态及其影响因素分析

目的探讨低中度近视儿童青少年周边视网膜离焦状态及其影响因素。方法横断面研究。281例6~15周岁双眼近视儿童青少年纳入研究,仅选择右眼数据分析。进行睫状肌麻痹验光及眼轴长度(AL)、平均角膜曲率(AveK)测量后,按照等效球镜度(SE)分为低度近视(LM)组(-3.00 D≤SE≤-0.50 D)和中度近视(MM)组(-6.00 D≤SE<-3.00 D);根据AL[AL1组(23.00 mm≤AL≤24.00 mm)]、AL2组(24.00 mm0.05)外,TRDV、RDV-30、RDV-45、RDV-15-30、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-I、RDV-N均显著正向增加(均为P<0.05)。根据AL和AveK分组比较结果显示,AL2组患者TRDV、RDV-30、RDV-45、RDV-15-30、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-I、RDV-N均显著高于AL1组(均为P<0.05);AL3组患者TRDV、RDV-30、RDV-45、RDV-15-30、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-N均显著高于AL2组和AL1组,RDV-I、RDV-T均显著高于AL1组(均为P<0.05);AveK1组患者TRDV、RDV-30、RDV-45、RDV-15-30、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-I均显著高于AveK2组(均为P<0.05)。相关性分析结果显示,TRDV、RDV-45、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-N与年龄和AL均存在正相关,与SE和AveK均存在负相关;RDV-30、RDV-15-30、RDV-I与AL均存在正相关,与SE、AveK均存在负相关;RDV-T仅与AL存在正相关;RDV-15与年龄、SE、AL、AveK均不存在相关性。多元线性回归分析结果显示,年龄是RDV-45-53、RDV-S的影响因素;AL是TRDV、RDV-30、RDV-45、RDV-15-30、RDV-30-45、RDV-45-53、RDV-S、RDV-T的影响因素;AveK是RDV-I的影响因素;SE对各范围RDV均不存在显著影响。结论低中度近视儿童青少年周边视网膜离焦已基本达到远视离焦状态,其中AL相对较短的患者远视离焦量最少。在年龄、SE、AL、AveK四种因素中,年龄、AL和AveK均能影响低中度近视儿童青少年周边视网膜离焦,而AL是最重要的影响因素。

视网膜周边离焦控制近视及周边离焦测量方法的研究进展

近年来,随着视网膜周边离焦理论的提出及周边离焦检测技术的不断发展,越来越多的医务工作者将视网膜周边离焦检测技术应用于儿童近视进展的预测。同时,将周边离焦原理设计的离焦眼镜,包括多焦点软性接触镜、角膜塑形镜和离焦框架镜等用于儿童近视防控。早期研究者认为,近视主要与人眼调节滞后及形觉剥夺相关。目前比较认可的近视机制是视网膜周边离焦学说。高度近视及其并发症会导致不可逆的视力损害,给个人、家庭和社会带来沉重负担。因此,应用视网膜周边离焦效应抑制近视进展的相关研究具有重要意义,视网膜周边离焦的早期检测和干预可避免给个人和家庭带来更大损害。本文对视网膜周边离焦控制近视及周边离焦测量方法的研究进展作一综述,从而为临床延缓儿童近视进展提供思路。

视网膜周边离焦与近视防控的研究进展

近视患病率在全球范围逐年增高,随之导致诸多眼健康问题和社会学影响。近年来,视网膜周边离焦被证实与近视的发生发展密切相关,改变视网膜的周边离焦状态能够显著影响近视发展和正视化进程,但其具体作用机制仍不明确。目前临床中尚无能够完全控制近视的方法,现有的主要方法包括硬性角膜塑形镜、周边离焦镜、多焦软镜等均被证实与视网膜周边离焦紧密相关,本文将总结归纳周边离焦相关的控制手段的发展、控制效果。并对国内外视网膜周边离焦与近视防控的相关机制研究进行回顾,提出周边离焦防控近视的潜在机制,以期为进一步提高各种防控手段的效果或研发新的防控措施以及降低近视的发病率和发展速度提供思路。

基于离焦模糊参数估计的晶圆离焦图像复原

通过高分辨率晶圆离焦图像获得点扩散函数的离焦模糊参数存在计算量大,复原效率低等问题,为此提出了一种基于光斑图像计算离焦模糊参数的晶圆离焦图像复原方法。首先,对光斑图像进行灰度投影,获取线扩散函数曲线;其次,对线扩散函数曲线进行拟合校正,以获得离焦模糊参数,从而确定点扩散函数;最后,采用二次维纳滤波算法对晶圆离焦图像进行复原。实验结果表明,所提出的估计离焦模糊参数的二次维纳滤波方法对晶圆离焦图像进行复原,能够显著提高晶圆离焦图像的峰值信噪比(PSNR),至少提升了0.74 dB,减轻晶圆离焦图像的模糊程度,突显出图像的细节信息,并且计算量小,从而提高复原效率。

三焦点与双焦点人工晶体植入术后视觉质量的1年随访研究

目的:对比分析三焦点人工晶体(intraocular lens,IOL)植入与双焦点IOL植入术后12个月患者视觉相关生活质量。方法:回顾性收集2019年1月—2021年11月在宜兴市人民医院行白内障超声乳化摘除联合IOL植入的患者40例40眼,按植入不同IOL分为两组,其中植入AT LISA tri 839MP IOL的20例20眼纳入观察组;植入AT LISA 809M IOL的20例20眼纳入对照组。术后12个月检测两组患者远、中、近视力情况,绘制IOL离焦曲线,测试不同空间频率下的对比敏感度,问卷调查眼镜依赖程度和视觉满意度,并通过美国国家眼科学会视功能问卷(National Eye Institute Visual Function Questionnaire 25,NEI-VFQ-25量表)评价视觉相关生活质量。结果:术后12个月,两组患者裸眼远视力、矫正远视力、裸眼近视力、矫正远视力下近视力和对比敏感度差异均无统计学意义(均P>0.05);观察组裸眼中视力、矫正远视力下中视力明显优于对照组(P<0.05),且离焦曲线中间焦段下降平缓;观察组视中活动区眼镜依赖程度、满意度及NEI-VFQ-25量表评分均优于对照组(均P<0.05)。结论:双焦点及三焦点IOL可以为患者长期提供良好稳定的全程视力康复。三焦点IOL植入患者中距离视力更佳,术后视觉相关生活质量更高。

周边离焦软镜对高度近视儿童眼睛调节功能的影响

目的研究佩戴周边离焦软镜高度近视儿童眼睛调节功能变化。方法收集采用周边离焦软镜进行近视矫正的高度近视儿童27例(54只眼)作为观察组,选取同期与观察组年龄、性别、屈光状态相匹配的单焦框架眼镜佩戴者27例(54只眼)作为对照组。观察2组患者经过不同矫正方式1年后其单眼调节幅度、正/负相对调节、调节滞后量、单眼调节灵敏度和双眼调节灵敏度的变化。结果观察组的单眼调节幅度、正相对调节、单眼及双眼的调节灵敏度较对照组增加,调节滞后量较对照组减小,差异有统计学意义(P<0.05);2组患者的负相对调节差异无统计学意义(P>0.05)。结论在高度近视患儿中,佩戴周边离焦软镜可以改善眼睛调节功能,可作为延缓高度近视进展的有效方式之一。

探讨角膜塑形镜、周边离焦软镜对8~10岁儿童近视控制疗效比较

目的 探究8~10岁儿童使用角膜塑形镜(Ortho-k)和周边离焦软镜(DISCs)对近视防控效果比较。方法 前瞻性非随机临床对照研究。将儿童分为Ortho-k组和DISCs组,观察其在近视防控方面的效果。观察两组患者的等效球镜(SE)及眼轴(AL)变化特点。结果 6月随访:两组的平均SE分别为(-3.30±1.27)D、(-3.09±1.31)D,平均AL分别为(24.83±0.89)mm、(24.75±0.94)mm。1年随访:两组的平均SE分别为(-3.49±1.24)D、(-3.32±1.29)D,平均AL分别为(24.96±0.88)mm、(24.92±0.92)mm。随访中:两组的SE和AL均有所增加,但差异无统计学意义。结论 本研究发现两种近视矫正方式在近视防控中具有相似疗效。

周边离焦设计框架眼镜在近视防控中的进展

近视在世界各地越来越普遍,发病人群也逐渐扩大。多种治疗方法已经被用于近视防控,包括光学、药物、环境或行为等,但结果各不相同,而且缺乏标准化。周边离焦技术目前已有多项试验证明其对近视控制有一定的作用。基于这一技术,在中国的医疗和视光机构常见到多区正向光学离焦技术(DIMS)、高非球面微透镜技术(HAL)和同心圆带微柱镜技术(CARE)三种周边离焦设计的框架眼镜镜片。这些镜片在提供了中央区清晰视觉的同时,在周边提供了一定量的近视性离焦来控制近视的进展。文章目的是关注以上三种周边离焦设计镜片的设计原理和近视防控效果,并评价其在临床实践中的有效性。