基于光学相干反射技术的眼轴多参数测量方法研究

基于光学相干反射技术的眼轴多参数测量方法研究

论文摘要

眼睛轴向参数,如角膜厚度、前方深度、晶状体厚度、玻璃体厚度、眼轴长度,与很多眼内疾病有关,精确获取眼睛轴向参数对于眼内疾病的治疗具有重要意义。目前国内大多眼科先进检测设备需从国外进口,自主研发的多为超声波检测,其测量精度低、速度慢、效率低。为提高轴向参数测量精度,本文提出了一种基于光学相干反射技术的非接触式眼球轴向多参数测量方法。首先对光学相干反射技术基本原理展开了研究;然后根据基本原理进行了系统总体方案设计,构建了两套迈克尔逊型干涉系统,用低相干信号实现了眼球不同介质分界面的精确定位,用高相干信号作为测量标尺,以波长为计量标准,提高了测量精度;接着对系统关键器件进行了设计和选型,重点设计了零点臂、测量臂和延迟线,实现了眼球轴向多个参数的一次性快速测量并为每次测量提供了测量起点;具体分析了干涉信号提取流程和波峰定位方法,将低干信号零光程差位置定位在10个采样点内;最后,对系统光路和干涉光偏振态进行了调试并搭建样机进行了测量实验。结果表明,本系统的测量光程范围为71.3715mm,测量精度为5.7μm,能够满足技术指标要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 课题研究目的和意义
  •   1.2 眼球测量技术国内外研究现状
  •     1.2.1 国外研究现状
  •     1.2.2 国内研究现状
  •   1.3 光学相干反射技术的应用现状
  •     1.3.1 光纤低相干反射仪
  •     1.3.2 传感技术
  •     1.3.3 医学检测、生化分析
  •     1.3.4 其它物理量测量
  •   1.4 本论文研究的主要内容
  •   1.5 系统技术指标
  • 第2章 系统测量原理及总体方案
  •   2.1 光学相干反射技术基本理论
  •     2.1.1 光纤低相干干涉测量原理
  •     2.1.2 光纤耦合器工作原理
  •     2.1.3 光纤波分复用器工作原理
  •     2.1.4 偏振控制器工作原理
  •     2.1.5 光程延迟原理
  •   2.2 系统总体方案
  •   2.3 系统理论模型的建立
  •   2.4 本章小结
  • 第3章 系统关键器件选型及设计
  •   3.1 系统关键器件选型
  •     3.1.1 光源选型
  •     3.1.2 光无源器件选型
  •   3.2 零点臂、测量臂设计
  •     3.2.1 零点臂、测量臂光路设计
  •     3.2.2 零点臂、测量臂结构及调节装置设计
  •   3.3 延迟线设计
  •     3.3.1 延迟线光路设计
  •     3.3.2 延迟线结构及调节装置设计
  •   3.4 本章小结
  • 第4章 干涉信号提取及处理方法
  •   4.1 干涉信号提取
  •   4.2 波峰定位方法
  •   4.3 本章小结
  • 第5章 系统装调及测量实验
  •   5.1 零点臂、测量臂光路调试
  •     5.1.1 光管对准
  •     5.1.2 光路调试
  •   5.2 延迟线光路调试
  •   5.3 干涉光偏振态调试
  •   5.4 实验及数据分析
  •     5.4.1 测量范围检测
  •     5.4.2 测量精度检测
  •   5.5 误差分析
  •   5.6 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  •   6.1 总结
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文和专利
  • 附录B 攻读硕士学位期间参加的科研项目
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 许鹏飞

    导师: 付新华

    关键词: 光学相干反射技术,零点臂,延迟线,波峰定位

    来源: 长春理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,医药卫生科技

    专业: 物理学,眼科与耳鼻咽喉科

    单位: 长春理工大学

    分类号: R770.4;O435.1

    总页数: 74

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