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准分子激光人眼像差矫正系统的研究

2013-08-25 00:03
Minor昔年
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  用光线的矩阵形成波前并和理想的球面比较,可以发现两者存在偏 差, Brown&Wolf称这种偏差为波前像差(wave front aberration)。人眼屈光系统中普遍存在各种像差(aberrations)。这些像差可分为许多部分,除了球差和柱差外,还有彗差、像散和像面 弯曲等更高阶的像差,波前像差的个体差异较大,需通过正确的测量和表示来得到个体的像差数据。

  从应用光学角度,波像差有许多种表示方法,由于波像差是实际波面和理想波面之间的光程差,因此用计算光程的方法计算波像差是比较方便的,各条光 线的光程与通过光瞳中心的主光线的光程差值即为各光线的波像差。目前在医学上,比较易于理解且可以定量表达像差的方法是用Zernike多项式来描述。常 用的Zernike多项式为7阶36项, 0阶为无像差; 1~2阶为低阶像差; 3阶及以上为高阶像差,低阶像差与传统的像差即近视、远视和散光相对应,而高阶像差则对应于一些非经典的像差。图1是某位被测者用WFA1000测量出的像差表示。

  Zernike多项式眼波前像差的数字表达式,在临床上便于医生观察的更直接的表达是将Zernike函数重建成在瞳孔平面二维眼的波阵面像差 图,其表述方法类似于角膜地形图。角膜地形图用来表示角膜表面的曲率,而波阵面像差图则反映实际光波阵面与理想参照波阵面的差异。

  2、波前像差的测量

  波前像差的测量主要基于两种理论:干涉理论和光路追踪理论,如以干涉理论为基础的Twymann绿光干涉仪,其原理是使一准直光束分离,分离的 光束分别从测试表面和参考表面反射后重新汇聚。只有当两个波面完全一致时,重新汇聚的光线不会出现干涉的模糊边缘,否则,边缘干涉图形就表现为不同的波前 像差图形。但由于人眼稳定性和难以重构参考表面,用干涉理论测量像差的方法在生理光学很少应用。

  以光路追踪理论为基础的波前像差测量其基本原理是:通过贯穿眼入瞳的一列阵光线斜率的整合而重现波前像差平面得以实现。这一方法在1900年时 被Hartmann首先实现。到目前为止已发展到Hartmann-Schack,Tschering和Scheiner-sminov三大理论,主观和 客观两种测量方法。我们利用He JC等人的主观空间分辨屈光计原理,开发了主观式像差WFA21000来测量波前像差。

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