Metodologia baseada em Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) para avaliar quantitativamente a dispersão de luz para frente e para trás a partir de lentes intraoculares

O objetivo geral deste Scanning Light Scattering Profiler é avaliar quantitativamente a intensidade e a direcionalidade da luz espalhada, à medida que ela passa por uma lente intraocular. Este material de teste pode ajudar a abordar questões-chave no campo das lentes intraoculares, como se um determinado design ou material é mais sensível à introdução de dispersão de luz indesejada. A principal vantagem dessa técnica é que ela é quantitativa e pode ser usada para detectar a direcionalidade da dispersão da luz.

Um procedimento de teste será demonstrado por Claudine Krawczyk, uma associada técnica do meu laboratório. A configuração experimental é montada em uma bancada. Em seu núcleo está um goniofotômetro projetado em torno dessa rotação programável de 360 graus e estágio de translação linear.

O palco repousa sobre uma plataforma que permite ajustes de translação e inclinação. Um fotodiodo montado na extremidade do braço extensível do estágio é o sensor goniofotômetro. Ele é apoiado em uma montagem que pode ser ajustada em pelo menos 45 graus, para medir diferentes planos de dispersão.

Construa uma plataforma para segurar a lente intraocular acima do goniofotômetro. Use três ou quatro postes cilíndricos de 18 polegadas de comprimento e meia polegada de diâmetro e suportes de postes, para apoiar uma placa de preparação de 18 polegadas por 18 polegadas. A placa de preparação serve como base para um estágio de tradução de três eixos que é suspenso abaixo dele.

Em seguida, obtenha a lente intraocular para o experimento. Esta lente óptica multifocal servirá para esta demonstração. Observe que as lentes intraoculares da estrutura precisam mantê-las no lugar.

Use essas estruturas e um grampo para prender a lente à plataforma. Aqui, a lente está conectada e pronta para uso no protocolo. Use uma fonte de laser de largura de linha estreita para a fonte de luz do goniofotômetro.

Escolha uma lente objetiva corrigida 10Xinfinity para focar o feixe em uma fibra óptica de entrega monomodo. Posicione a fibra no ponto focal da lente objetiva, para colunar a fonte de luz. Em seguida, posicione uma abertura de íris na frente da fonte de luz para ajustar o diâmetro do feixe gaussiano.

O diâmetro da abertura deve ser representativo de um olho humano, de um a seis milímetros. Alinhe a fonte de luz de forma que a lente intraocular fique diretamente na frente dela e o plano de foco da lente seja perpendicular ao feixe. O passo mais importante é garantir que a lente intraocular esteja adequadamente alinhada com a fonte de luz.

A lente intraocular deve ser ajustada para que a luz não mude de direção ao passar por seu centro. O alinhamento intraocular pode ser feito usando uma abertura pinhole atrás da lente intraocular, para identificar a direcionalidade da fonte de luz antes de passar pela lente. A posição da lente pode ser ajustada com a platina da plataforma.

Agora, posicione o estágio motorizado de forma que seu eixo de rotação fique diretamente abaixo da lente intraocular. Isso garante que a lente intraocular esteja no centro da trajetória do goniofotômetro. Use o braço de translação linear para ajustar o fotodiodo à distância da lente intraocular, para equilibrar as necessidades de sinal e resolução.

Nesse caso, a distância escolhida é de 6,75 centímetros. Antes de coletar dados, certifique-se de que o aparelho esteja configurado para o experimento. Verifique se o ângulo de incidência da luz na lente intraocular é de zero grau.

Em seguida, preste atenção na íris e certifique-se de que a abertura seja consistente com um diâmetro típico da íris. Verifique também se a distância da lente intraocular ao fotodiodo, bem como o ângulo do fotodiodo, estão corretos. Neste ponto, finalize a automação da coleta de dados.

Durante o experimento, o estágio de rotação varrerá o fotodiodo 360 graus ao redor da lente intraocular para permitir a coleta de dados em diferentes ângulos. O tamanho do passo do ângulo é uma entrada para o programa de automação. Antes de realizar o experimento, bloqueie a luz para o aparelho, envolvendo-o com um recipiente com revestimento interno não reflexivo.

Certifique-se de fornecer uma abertura para a fonte de luz. Quando estiver pronto, execute o experimento com todas as luzes desnecessárias apagadas. Existe uma correlação direta entre o diâmetro do feixe e a intensidade da luz espalhada, em função do ângulo de rotação.

Duas aberturas de íris são representadas nesses dados para uma lente monofocal. A curva preta é para um diâmetro de íris de um milímetro. A curva vermelha é para uma abertura de íris de 4,64 milímetros.

Qualitativamente, a diferença é clara. Os dados permitiram um estudo quantitativo da mudança na intensidade do sinal. A intensidade de dispersão da luz também é afetada pelo ângulo de incidência.

Neste gráfico, os dados para quatro ângulos diferentes de incidência são fornecidos para uma lente monofocal. À medida que o ângulo de incidência aumenta para se aproximar do ângulo rasante, a intensidade de dispersão aumenta conforme o esperado, uma vez que a maior parte da luz é refletida na lente. Compare os dados de uma lente monofocal com os de uma lente multifocal.

Os dados correspondem aos mesmos ângulos de incidência. Observe o alargamento dos picos multifocais à medida que o ângulo de incidência aumenta. O pico mais intenso, no ângulo de incidência de 80 graus, está no limite entre a luz difusa frontal e traseira.

Isso pode ser identificado como brilho. Embora este material de teste tenha sido desenvolvido para testar lentes intraoculares, ele tem um impacto mais amplo e pode ser aplicável para testes de lentes de contato e outros componentes ópticos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como replicar o conceito de goniofotômetro para a avaliação quantitativa da dispersão da luz após passar por lentes intraoculares.

Não se esqueça de que trabalhar com lasers pode ser extremamente perigoso, e precauções como usar óculos de segurança devem sempre ser tomadas ao executar o experimento.