Méthodologie basée sur le Profiler de diffusion de lumière de balayage (SLPS) pour évaluer quantitativement la diffusion de lumière vers l'avant et vers l'arrière à partir de lentilles intraoculaires

L'objectif général de ce profilomètre par diffusion de la lumière est d'évaluer de manière quantitative l'intensité et la directionnalité de la lumière diffusée lors de son passage à travers un cristallin artificiel. Ce test peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des lentilles intraoculaires, telles que de savoir si un design ou un matériau particulier est plus sensible à induire une diffusion indésirable de la lumière. Le principal avantage de cette technique est qu'elle est quantitative et peut être utilisée pour détecter la directionnalité de la diffusion lumineuse.

Une procédure de test sera démontrée par Claudine Krawczyk, une technicienne associée de mon laboratoire. Le dispositif expérimental est monté sur un plan de travail. Son élément central est un goniophotomètre conçu autour d'une rotation programmable de 360 degrés et d'une plateforme de translation linéaire.

La platine repose sur une plateforme permettant des réglages de translation et d'inclinaison. Une photodiode montée au bout du bras extensible de la platine sert de capteur au goniophotomètre. Elle est fixée sur un support pouvant être ajusté d'au moins 45 degrés, afin de mesurer différents plans de diffusion.

Construire une plateforme permettant de maintenir la lentille intraoculaire au-dessus du goniophotomètre. Utiliser trois ou quatre supports cylindriques de 18 pouces de long et d’un demi-pouce de diamètre, fixés sur des pieds, afin de soutenir une planche d’assemblage de 18 pouces sur 18 pouces. Cette planche sert de base à un dispositif de translation à trois axes suspendu sous celle-ci.

Ensuite, procurez-vous la lentille intraoculaire pour l'expérience. Cette lentille optique multifocale conviendra à cette démonstration. Remarquez que les lentilles intraoculaires de la structure doivent être maintenues en place.

Utilisez ces structures et une pince pour fixer l'objectif sur la plateforme. Ici, l'objectif est fixé et prêt à être utilisé dans le protocole. Utilisez une source laser à faible largeur de ligne pour la source lumineuse du goniophotomètre.

Choisissez un objectif corrigé à 10Xinfini pour focaliser le faisceau dans une fibre optique monomode de transmission. Placez la fibre au point focal de l'objectif afin de collimater la source lumineuse. Ensuite, positionnez un diaphragme à iris devant la source lumineuse pour ajuster le diamètre du faisceau gaussien.

Le diamètre de l'ouverture doit être représentatif de celui de l'œil humain, soit entre un et six millimètres. Alignez la source lumineuse de manière à ce que le cristallin artificiel soit directement en face de celle-ci, et que le plan de focalisation de la lentille soit perpendiculaire au faisceau. La étape la plus importante consiste à s'assurer que le cristallin artificiel est correctement aligné avec la source lumineuse.

L’implant intraoculaire doit être ajusté de manière à ce que la lumière ne change pas de direction lorsqu’elle traverse son centre. L’alignement intraoculaire peut être effectué à l’aide d’un diaphragme à sténopé placé derrière l’implant intraoculaire, afin d’identifier la direction de la source lumineuse avant qu’elle ne traverse l’objectif. La position de l’objectif peut être ajustée à l’aide de la platine porte-objet.

Maintenant, positionnez la platine motorisée de manière à ce que son axe de rotation soit directement sous le verre intraoculaire. Cela garantit que le verre intraoculaire se trouve au centre de la trajectoire du goniophotomètre. Utilisez le bras de translation linéaire pour ajuster la distance entre la photodiode et le verre intraoculaire, afin d'équilibrer les besoins en signal et en résolution.

Dans ce cas, la distance choisie est de 6,75 centimètres. Avant de recueillir les données, assurez-vous que l'appareil est configuré pour l'expérience. Vérifiez que l'angle d'incidence de la lumière sur l'objectif intraoculaire est de zéro degré.

Ensuite, porter l'attention sur l'iris et s'assurer que l'ouverture est conforme à un diamètre d'iris typique. Vérifier également que la distance entre le cristallin artificiel et la photodiode, ainsi que l'angle de la photodiode, sont corrects. À ce stade, finaliser l'automatisation de la collecte des données.

Pendant l'expérience, le plateau rotatif balayera la photodiode sur 360 degrés autour de la lentille intraoculaire afin de permettre la collecte de données à différents angles. La valeur du pas angulaire est une entrée du programme d'automatisation. Avant de réaliser l'expérience, bloquez la lumière atteignant l'appareil en l'entourant d'un récipient doté d'un revêtement interne non réfléchissant.

Veillez à prévoir une ouverture pour la source lumineuse. Lorsque vous êtes prêt, effectuez l'expérience avec toutes les sources lumineuses inutiles éteintes. Il existe une corrélation directe entre le diamètre du faisceau et l'intensité de la lumière diffusée, en fonction de l'angle de rotation.

Deux diaphragmes d'iris sont représentés dans ces données pour un objectif mono-focal. La courbe noire correspond à un diamètre d'iris de un millimètre. La courbe rouge correspond à une ouverture d'iris de 4,64 millimètres.

Qualitativement, la différence est nette. Les données ont permis une étude quantitative du changement d'intensité du signal. L'intensité de la diffusion de la lumière est également influencée par l'angle d'incidence.

Dans ce graphique, les données correspondant à quatre angles d'incidence différents sont fournies pour une lentille monofocale. Lorsque l'angle d'incidence augmente pour s'approcher de l'angle rasante, l'intensité de diffusion augmente comme prévu, puisque la majeure partie de la lumière est réfléchie par la lentille. Comparez les données d'une lentille monofocale avec celles d'une lentille multifocale.

Les données correspondent aux mêmes angles d'incidence. Remarquez l'élargissement des pics multifocaux lorsque l'angle d'incidence augmente. Le pic le plus intense, à un angle d'incidence de 80 degrés, se situe à la frontière entre la lumière diffusée vers l'avant et celle diffusée vers l'arrière.

Cela pourrait être identifié comme un éblouissement. Bien que ce sujet d'essai ait été développé pour tester les lentilles intraoculaires, il a un impact plus large et peut s'appliquer à l'évaluation des lentilles de contact et d'autres composants optiques. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière de reproduire le concept du goniophotomètre pour l'évaluation quantitative de la diffusion de la lumière après son passage à travers des lentilles intraoculaires.

N'oubliez pas que le travail avec des lasers peut être extrêmement dangereux, et des précautions telles que le port de lunettes de sécurité doivent toujours être prises lors de l'exécution de l'expérience.