1 苏州大学 光电科学与工程学院，江苏 苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室 & 教育部现代光学技术重点实验室，江苏 苏州 215006
为了提高透镜的散热能力，设计了一种新型全内反射（TIR）透镜，该透镜的出射面中央为自由曲面菲涅耳面。采用斯涅尔定律和全反射定律分别求解TIR透镜折射部分和反射部分自由曲面的面形。同时，采用一种菲涅耳透镜的普适设计方法将折射部分自由曲面转变成菲涅耳面。通过蒙特卡洛光线追迹模拟自由曲面菲涅耳TIR透镜的照明效果，结果显示：当光源尺寸为2 mm×2 mm时，其远场照度均匀性为82%，光效为96.6%，透镜质量为21.94 g。与未加菲涅耳面的TIR透镜相比，带自由曲面菲涅耳面的TIR透镜在光效仅下降2%，在照度均匀性未变的情况下，透镜质量减少了约20%。这说明对TIR透镜的自由曲面出射面进行菲涅耳化可明显地缩小透镜的体积和质量，缩短光线在透镜内部的光程，因此可有效提高透镜的散热效率和使用寿命，同时保持良好的照明效果。
optical design Fresnel TIR lens Snell's law heat dissipation 光学设计 菲涅耳TIR透镜 斯涅尔定律 散热 红外与激光工程
2021, 50(2): 20200183
1 深圳大学医学部, 广东 深圳 518071
2 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
3 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所, 天津 300192
发光二极管(LED)是一种具有一定带宽的非相干光源,LED光源生物学效应的发现促进了其在生物医学领域的应用。基于不同波长LED光源照射组织深度的差别,分别介绍了各个波段LED光源的靶组织特异性及生物学效应,梳理了每个波段LED光源在临床优势病种中的应用现状,并对LED光源在生物医学领域的应用进行了展望,可为指导临床应用及仪器研发提供参考。
生物光学 发光二极管 光生物调节 光动力疗法 激光与光电子学进展
2019, 56(12): 120003
中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所, 天津 300192
研究激光针灸在不同的作用方式和参数设置下，对Ⅱ型胶原蛋白诱导的关节炎(CIA)模型大鼠血清白细胞介素1β（IL-1β）、白细胞介素15（IL-15）、白细胞介素17（IL-17）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）和皮质醇（COR）的影响。将大鼠随机分为模型组，药物组，针刺组，深部激光针灸1 mW组、5 mW组、10 mW组，表面激光针灸50 mW组、100 mW组、150 mW组，并设正常对照组，针灸穴位选择足三里和肾俞。治疗10 d后取材，采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验法（ELISA）测定血清因子水平。模型组的血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α和VEGF均较正常组显著升高，有统计学意义（均为P＜0.001），COR较正常组显著降低，有统计学意义（P＜0.001）。治疗后，各治疗组的IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α和VEGF均较模型组有不同程度的降低，除个别组外，与模型组的差异均有统计学意义（P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001）；各治疗组的COR均较模型组显著升高，有统计学意义（P＜0.001）。各治疗组间相比，血清IL-1β水平在针刺组中最高，在表面激光针灸50 mW组中最低，二者差异有统计学意义（P＜0.05）；血清IL-15水平在针刺组中最高，在药物组中最低，差异无统计学意义（P＞0.05）；血清IL-17水平在深部激光针灸1 mW组中最高，在表面激光针灸100 mW组中最低，差异有统计学意义（P＜0.001）；血清TNF-α水平在深部激光针灸1 mW组中最高，在药物组中最低，差异有统计学意义（P＜0.001）；血清VEGF水平在深部激光针灸50 mW组中最高，在深部激光针灸5 mW组中最低，差异有统计学意义（P＜0.05）；血清COR水平在针刺组中最低，在表面激光针灸150 mW组中最高，差异有统计学意义（P＜0.001）。激光针灸能够有效降低CIA大鼠血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α、VEGF等促炎因子的表达水平，提高血清COR等抗炎因子的表达水平，其作用效果与激光针灸的作用方式和参数设置有关。
医用光学 激光针灸 类风湿关节炎 白细胞介素 肿瘤坏死因子α 血管内皮细胞生长因子 皮质醇
