Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) gebaseerde methodologie om kwantitatief te evalueren voorwaartse en achterwaartse lichtverspreiding van intraculaire objectieven

Het algemene doel van deze Scanning Light Scattering Profiler is om de intensiteit en directionaliteit van verstrooid licht kwantitatief te evalueren wanneer dit door een intraoculaire lens gaat. Deze testmethode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van intraoculaire lenzen, zoals of een specifiek ontwerp of materiaal gevoeliger is voor het veroorzaken van ongewenste lichtverstrooiing. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze kwantitatief is en gebruikt kan worden om de directionaliteit van lichtverstrooiing vast te stellen.

Een testprocedure zal worden gedemonstreerd door Claudine Krawczyk, een technisch medewerker in mijn laboratorium. De experimentele opstelling is gemonteerd op een laboratoriumtafel. De kern hiervan is een goniofotometer, ontworpen rond deze programmeerbare 360 graden rotatie- en lineaire translatietraverse.

De tafel rust op een platform dat translatie- en kantelinstellingen mogelijk maakt. Een fotodiode, gemonteerd aan het uiteinde van de uitschuifbare arm van de tafel, dient als de goniofotometer-sensor. Deze is bevestigd op een houder die over een bereik van ten minste 45 graden kan worden afgesteld om verschillende strooiingsvlakken te meten.

Construeer een platform om de intraoculaire lens boven de goniofotometer te positioneren. Gebruik drie of vier cilindrische palen van 18 inch lang en een halve inch diameter met bijbehorende paalsteunen om een preparatiebord van 18 inch bij 18 inch te ondersteunen. Het preparatiebord dient als basis voor een drie-assige translatiepodia die eronder is opgehangen.

Verkrijg vervolgens de intraoculaire lens voor het experiment. Deze multifocale optische lens zal voor deze demonstratie worden gebruikt. Let op dat de structuren van de intraoculaire lenzen deze op hun plaats moeten houden.

Gebruik deze structuren en een klem om de lens aan het platform te bevestigen. Hier is de lens bevestigd en klaar voor gebruik in het protocol. Gebruik een laserbron met een smalle lijnbreedte als lichtbron voor de goniofotometer.

Kies een 10X infinity-gecorrigeerde objectieflens om de straal in een single-mode leveringsglasvezel te focussen. Positioneer de vezel in het brandpunt van de objectieflens om de lichtbron te collimeren. Positioneer vervolgens een irisdiafragma voor de lichtbron om de diameter van de Gaussische bundel aan te passen.

De aperturediameter moet representatief zijn voor een menselijk oog, tussen één en zes millimeter. Lijn de lichtbron zo uit dat de intraoculaire lens zich direct ervoor bevindt en het brandvlak van de lens loodrecht op de lichtbundel staat. De belangrijkste stap is het waarborgen dat de intraoculaire lens correct is uitgelijnd met de lichtbron.

De intraoculaire lens moet zodanig worden afgesteld dat het licht niet van richting verandert terwijl het door het centrum passeert. De intraoculaire uitlijning kan worden uitgevoerd met behulp van een pinhole-diafragma achter de intraoculaire lens, om de richting van de lichtbron te bepalen voordat deze door de lens gaat. De positie van de lens kan worden aangepast met de platformtafel.

Positioneer nu de gemotoriseerde tafel zodanig dat de rotatieas zich direct onder de intraoculaire lens bevindt. Dit zorgt ervoor dat de intraoculaire lens zich in het centrum van de trajectorie van de goniofotometer bevindt. Gebruik de lineaire translatiearm om de afstand tussen de fotodiode en de intraoculaire lens aan te passen, om zo de behoeften aan signaal en resolutie in balans te brengen.

In dit geval is de gekozen afstand 6,75 centimeter. Zorg ervoor dat de opstelling is geconfigureerd voor het experiment voordat de gegevens worden verzameld. Controleer of de invalshoek van het licht op de intraoculaire lens nul graden is.

Richt de aandacht vervolgens op het diafragma en zorg ervoor dat de opening overeenkomt met een typische irisdiameter. Controleer daarnaast of de afstand van de intraoculaire lens tot de fotodiode, evenals de hoek van de fotodiode, correct zijn. Voltooi op dit punt de automatisering van de gegevensverzameling.

Tijdens het experiment zal de rotatiehouder de fotodiode 360 graden rond de intraoculaire lens bewegen om gegevensverzameling onder verschillende hoeken mogelijk te maken. De stapgrootte van de hoek is een invoerparameter voor het automatiseringsprogramma. Blok vóór het uitvoeren van het experiment het licht naar de apparatuur door deze te omhullen met een houder met een niet-reflecterende interne coating.

Zorg voor een opening voor de lichtbron. Voer het experiment uit zodra u klaar bent, met alle overbodige lichten uit. Er bestaat een directe correlatie tussen de straaldiameter en de intensiteit van het verstrooide licht, als functie van de rotatiehoek.

Twee irisopeningen zijn in deze gegevens weergegeven voor een monofocale lens. De zwarte curve is voor een irisdiameter van één millimeter. De rode curve is voor een irisopening van 4,64 millimeter.

Kwalitatief is het verschil duidelijk. De gegevens maakten een kwantitatieve studie mogelijk van de verandering in signaalintensiteit. De intensiteit van de lichtverstrooiing wordt ook beïnvloed door de invalshoek.

In deze grafiek worden gegevens voor vier verschillende invalshoeken weergegeven voor een monofocale lens. Naarmate de invalshoek toeneemt en de strijkhoek nadert, neemt de verstrooiingsintensiteit zoals verwacht toe, aangezien het meeste licht door de lens wordt gereflecteerd. Vergelijk de gegevens van een monofocale lens met die van een multifocale lens.

De gegevens komen overeen met dezelfde invalshoeken. Let op de verbreding van de multifocale pieken naarmate de invalshoek toeneemt. De meest intense piek, bij een invalshoek van 80 graden, bevindt zich op de grens tussen het voorwaarts en achterwaarts verstrooide licht.

Dit zou kunnen worden geïdentificeerd als schittering. Hoewel dit testmateriaal is ontwikkeld voor het testen van intraoculaire lenzen, heeft het een bredere impact en kan het worden toegepast voor het testen van contactlenzen en andere optische componenten. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe het concept van de goniofotometer kan worden gereproduceerd voor de kwantitatieve evaluatie van lichtverstrooiing na passage door intraoculaire lenzen.

Vergeet niet dat werken met lasers extreem gevaarlijk kan zijn en dat er altijd voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen, zoals het dragen van een veiligheidsbril, bij het uitvoeren van het experiment.