人眼像差哈特曼测量仪利用Hartmann-Shack波前传感器探测波前,并用Zernike多项式实现波前的重建.测试结果的重复性对该仪器来说是至关重要的.此仪器对模拟人眼静态像差和活体人眼动态像差分别进行单帧采集和连续采集,所得的模拟人眼静态像差Zernike系数的标准偏差的最大值,PV与RMS依次为0.016λ,0.061λ和0.006λ;活体人眼动态像差Zernike系数的标准偏差的最大值,PV与RMS依次为0.045λ,0.167λ和0.030λ,这些指标都小于λ/5,表明该仪器具有较高的重复性.

为了实现活体人眼视网膜的高分辨率成像,需要实时校正人眼的动态变化像差,尤其是高阶像差。设计了一套基于液晶空间光调制器的小型化人眼像差实时校正光学系统。该光学系统分别采用夏克-哈特曼波前传感器和液晶空间光调制器来探测和校正波前畸变。探测光采用790 nm近红外光,成像光采用570 nm可见光。系统设计尽量少采用透镜,减小了系统的体积、光能损失和系统自身可能引入的像差。使用开环模式可以提高光能利用率和系统的稳定性,而双波长模式可以增大视场,实现不同波长的成像,而且可以实现瞬间强曝光成像。用ZEMAX软件对光学系统进行模拟分析,表明该系统可以达到衍射极限的水平,MTF=0.5@31 cycles/mm（对应视网膜上4μm）,MTF=0.3@48 cycles/mm（对应视网膜上2.6μm）。实验结果证明：该系统光能利用率高,杂光干扰小,方便灵活。