סריקה אור מפזר Profiler (SLPS) מתודולוגיה מבוססת כדי להעריך כמותית קדימה ואחורה אור פיזור מ עדשות עדשות

המטרה הכללית של סורק פרופיל פיזור אור זה היא להעריך באופן כמותי את העוצמה ואת הכיווניות של האור המפוזר, בעת מעברו דרך עדשה תוך-עינית. בדיקה זו עשויה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום העדשות התוך-עיניות, כגון האם עיצוב או חומר מסוים רגישים יותר ליצירת פיזור אור בלתי רצוי. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא כמותית, וניתן להשתמש בה כדי לזהות את כיווניות פיזור האור.

הליך הבדיקה יודגם על ידי קלודין קרווצ'יק, עובדת טכנית במעבדתי. המערך הניסויי מורכב על גבי שולחן מעבדה. בליבתו נמצא גוניופוטומטר (goniophotometer) המתוכנן סביב סיבוב בר-תיכנות של 360 מעלות ובמה תרגום לינארית.

הבמה מונחת על פלטפורמה המאפשרת התאמות של הזזה והטיה. דיודה פוטואלקטרית המותקנת בקצה הזרוע הנשלחת של הבמה משמשת כחיישן הגוניופוטומטר. היא נתמכת על ידי תושבת שניתן לכוון לפחות ב-45 מעלות, כדי למדוד מישורי פיזור שונים.

בנו פלטפורמה להחזקת העדשה התוך-עינית מעל הגוניופוטומטר. השתמשו בשלושה או ארבעה מוטות גליליים באורך 18 אינץ' ובקוטר חצי אינץ' יחד עם מעמדים למוטות, כדי לתמוך בלוח הכנה בגודל 18 אינץ' על 18 אינץ'. לוח ההכנה משמש כבסיס לבמה עם תרגום בשלושה צירים התלויה מתחתיו.

בשלב הבא, השגו את העדשה התוך-עינית עבור הניסוי. עדשה אופטית מולטיפוקלית זו תשמש להדגמה זו. שימו לב כי העדשות התוך-עיניות של המבנה חייבות להחזיק אותן במקומן.

השתמשו במבנים אלה ובספקו כדי לחבר את העדשה לפלטפורמה. כאן, העדשה מחוברת ומוכנה לשימוש בפרוטוקול. השתמשו במקור לייזר בעל רוחב קו צר עבור מקור האור של הגוניופוטומטר.

בחרו בעדשה אובייקטיבית 10Xinfinity מתוקנת כדי למקד את הקרן אל תוך סיב אופטי להולכה במצב יחיד (single-mode). מקמו את הסיב בנקודת המוקד של העדשה האובייקטיבית, כדי להפוך את מקור האור למקבילי (columnate). לאחר מכן, מקמו צמצם (iris aperture) לפני מקור האור כדי לכוון את קוטרו של קרן הגאוס (Gaussian beam).

קוטר הצמצם צריך להיות מייצג של עין אנושית, בין מילימטר אחד לשישה מילימטרים. יישרו את מקור האור כך שהעדשה התוך-עינית תהיה ישירות מולו, ומישור המיקוד של העדשה יהיה ניצב לקרן. השלב החשוב ביותר הוא להבטיח שהעדשה התוך-עינית מיושרת כראוי עם מקור האור.

יש לכוון את העדשה התוך-עינית כך שהאור לא ישנה את כיוונו בעודו עובר דרך מרכזה. ניתן לבצע יישור תוך-עיני באמצעות מפתח צמצם (pinhole aperture) מאחורי העדשה התוך-עינית, כדי לזהות את כיווניות מקור האור לפני מעברו בעדשה. ניתן לכוון את מיקום העדשה באמצעות במת הפלטפורמה.

כעת, מקמו את הבמה הממוטרת כך שציר הסיבוב שלה יהיה ישירות מתחת לעדשת העין. פעולה זו מבטיחה שהעדשה תהיה במרכז מסלול הגוניופוטומטר. השתמשו בזרוע ההזזה הליניארית כדי לכוון את המרחק בין הפוטודיודה לעדשת העין, על מנת לאזן בין צרכי האות לרזולוציה.

במקרה זה, המרחק הנבחר הוא 6.75 centimeters. לפני איסוף הנתונים, ודאו שהמכשיר מוגדר עבור הניסוי. בדקו שזווית הפגיעה של האור בעדשה התוך-עינית היא אפס מעלות.

בשלב הבא, הפנו את תשומת לבכם לצמצם, וודאו שפתח הצמצם תואם לקוטר קשתית טיפוסי. כמו כן, בדקו כי המרחק מהעדשה התוך-עינית אל הפוטודיודה, וכן זווית הפוטודיודה, נכונים. בנקודה זו, השלימו את האוטומציה של איסוף הנתונים.

במהלך הניסוי, במה של סיבוב תסרוק את הפוטודיודה ב-360 מעלות סביב העדשה התוך-עינית כדי לאפשר איסוף נתונים מזוויות שונות. גודל שלב הזווית הוא קלט לתוכנית האוטומציה. לפני ביצוע הניסוי, חסמו את האור המגיע למכשיר על ידי כיסויו במכל בעל ציפוי פנימי שאינו מחזיר אור.

הקפידו לספק פתח עבור מקור האור. כאשר תהיו מוכנים, בצעו את הניסוי כאשר כל התאורה המיותרת כבויה. קיים קשר ישיר בין קוטר קרן האור לבין עוצמת האור המפוזר, כפונקציה של זווית הסיבוב.

שני פתחי דיאפרגמה מוצגים בנתונים אלה עבור עדשה חד-מוקדית. העקומה השחורה היא עבור קוטר דיאפרגמה של 1 מילימטר. העקומה האדומה היא עבור פתח דיאפרגמה של 4.64 מילימטרים.

מבחינה איכותית, ההבדל ברור. הנתונים אפשרו ביצוע מחקר כמותי של השינוי בעוצמת האות. עוצמת פיזור האור מושפעת גם מזווית הפגיעה.

בגרף זה, מוצגים נתונים עבור ארבע זוויות פגיעה שונות עבור עדשה חד-מוקדית (mono-focal). ככל שזווית הפגיעה גדלה ומתקרבת לזווית שפשוף (grazing angle), עוצמת הפיזור עולה כמצופה, מכיוון שרוב האור מוחזר מהעדשה. השוו את הנתונים מהעדשה החד-מוקדית לאלו של עדשה רב-מוקדית (multi-focal).

הנתונים תואמים לאותן זוויות פגיעה. שימו לב להתרחבות של הפסגות הרב-מוקדיות ככל שזווית הפגיעה עולה. הפסגה העזה ביותר, בזווית פגיעה של 80 מעלות, נמצאת בגבול שבין האור המפוזר קדימה לאחורה.

ניתן לזהות זאת כסנוור. למרות שחומר בדיקה זה פותח לבדיקת עדשות תוך-עיניות, יש לו השפעה רחבה יותר והוא עשוי להיות ישיים לבדיקה של עדשות מגע ומרכיבים אופטיים אחרים. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה של האופן שבו ניתן לשכפל את קונספט הגוניופוטומטר להערכה כמותית של פיזור אור לאחר מעבר דרך עדשות תוך-עיניות.

יש לזכור כי עבודה עם לייזרים עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון הרכבת משקפי מגן, בעת ביצוע הניסוי.