创面愈合延迟是最具挑战性的糖尿病临床并发症之一，其与活性氧（ROS）的过量生成有关。光生物调节作用（PBM）可以从多方面促进创面愈合，可作为糖尿病患者创面延迟愈合的一种治疗方法。本文研究了PBM对高糖培养的人胚胎皮肤成纤维细胞（CCC-ESFs）活性氧稳态的影响，探讨了PBM对改善细胞氧化应激损伤的作用。首先体外培养CCC-ESFs，细胞被随机分为对照组（正常培养基和高糖培养基）和808 nm激光照射组（功率密度分别为10，20，40 mW/cm²，能量密度分别为1.5，3，6，12 J/cm²），对照组不照光。高糖造模48 h后进行激光照射，随后分别检测细胞的增殖活力、ROS含量、总超氧化物歧化酶含量、总抗氧化能力、线粒体膜电位和相关细胞因子表达量。结果表明：高糖环境降低了细胞的增殖活力，ROS含量显著增多，抗氧化能力下降，细胞凋亡增多；采用808 nm激光照射后，细胞的增殖效应没有得到明显改善，但细胞的ROS含量下降，抗氧化酶表达量出现上升趋势，促炎细胞因子表达量降低。这些结果表明，PBM可以修复高糖环境下产生的氧化应激损伤，调节炎症反应，促进创伤愈合。

为了弥补非视觉照度传感器的空白，实现便捷精确的量化光源非视觉生物效应强弱。通过对视觉照度传感器设计分析，给出了免真空镀膜的非视觉照度传感器设计可行的详细步骤。利用青蓝色QB21与QB5、黄色LB9与LB16四种滤光片叠加组合成修正滤光片组，与LXD44MQ硅光电池组合为非视觉照度传感器。实验结果表明: 自主设计的免真空镀膜非视觉照度传感器理论相对响应光谱与节律作用函数相比，380 ~780 nm面积、半峰宽、峰值波长相对偏差分别为: 16.27%、11.36%、3.90%; 匹配误差为11.34%; 通过对色温范围2032 ~6632K的6种光源实测分析，平均相对误差为2.63%。研究结果证明该自主设计的免真空镀膜非视觉照度传感器方法可行，研究可为光生物安全照度传感器的研发提供参考。

为了定量分析不同防蓝光眼镜的使用对屏幕显示画面彩色三要素的影响, 分别采集6 500K和5 000K色温下的OLED屏幕与LED背光的LCD的光谱分布, 以及当前销量较大的5种不同材质防蓝光眼镜透射率数据, 通过OriginPro拟合、色度软件分析、Matlab计算, 定量比较5种防蓝光眼镜对不同色温下两种屏幕1931 CIE XYZ色坐标、主波长、饱和度及光通量的影响, 结合人眼分辨率对计算结果进行分析。结果表明, 5种眼镜对屏幕色坐标Z值降低效果相差最大值高达1 881倍, 相同色温同一眼镜对LED背光的LCD屏的防蓝光效果略强于OLED屏; 5种防蓝光眼镜对色温为5 000 K的LED背光的LCD屏幕主波长影响不大; 能过滤掉色温6 500 K的OLED屏幕99.626 %蓝光的眼镜, 可使其饱和度增加22.7倍。能过滤掉色温6 500 K的LED背光LCD屏幕99.59%蓝光的眼镜, 可使其色温下降为原来的0322倍, 均严重影响屏幕的显示效果。该研究方法与结论可为相关产品的使用和研发提供借鉴。

为了使基层质检人员经济快速的评估光源蓝光危害与节律效应, 测量了六种常见人工照明和三种显示器的光谱分布, 结合QB5型钴蓝玻璃片的透射率, 对九种光源透过QB5型钴蓝玻璃片的光谱分布进行计算分析, 研究了光源蓝光危害因子和节律因子与1931 CIE-XYZ色坐标Z值、 透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的关系; 以人眼对波长及亮度变化的分辨力为依据, 验证了以烛光为参照, 根据人眼透过QB5型钴蓝玻璃片观察到的光源亮度, 对光源蓝光危害与节律效应进行可视化评估的可行性。 结果表明: 九种光源的蓝光危害因子和节律因子均随色坐标Z值、 透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的增大而增加; 该可视化评估方法可行。 研究方法与结果可为光生物安全评估与相关仪器设备开发提供参考。

为从蓝光危害与节律效应角度提供显示器的选购及使用参考, 测量了不同色温(1200~6500 K)下冷阴极荧光灯管(CCFL)背光液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)背光LCD、有机发光二极管(OLED)以及阴极射线管(CRT)这4种常用显示器的光谱分布; 根据人眼响应函数的拟合结果, 计算了不同色温下4种显示器的蓝光危害因子、节律因子、400~500 nm蓝光占比以及446~477 nm蓝光占比。结果表明：4种显示器的蓝光危害和节律效应均随色温升高而增大; 当色温为1200~6500 K时, OLED的蓝光危害因子最小; 可利用400~500 nm蓝光占比代替蓝光危害因子近似表征蓝光危害的强弱; 当色温为6500 K时, 同时考虑蓝光危害与节律效应, 4种显示器的优劣顺序依次为LED背光LCD、OLED、CCFL背光LCD、CRT。

为评定照明产品的光生物安全测量的可靠性,提高测量结果之间的可比性,依据JJF 1059.1-2002《测量不确定度的评定和表示》和GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》标准进行测量和评定,分析测试过程中的影响因素,建立数学模型,对LED照明产品的光生物安全测量进行不确定度评定。

测量不同色温LED背光屏的光谱分布, 根据相关原始数据对多个函数表达式进行高质量拟合。通过MATLAB研究了照度因子、蓝光危害因子和节律因子随色温的变化。在可见光范围, 对不同色温LED背光屏的蓝光占比进行计算。结果表明: 照度因子随年龄和色温增大而减小; 蓝光危害因子和节律因子均随色温升高而增大, 随年龄增大而减小; 当色温为1200 K时, LED背光屏蓝光占比与烛光蓝光占比的比值为0.783, 6500 K时为10.294。青年人受LED背光屏的蓝光危害和非视觉生物效应影响相对较大, 在使用时应尽量调低色温。该研究为LED背光屏的个性化设计及色温调节提供了理论参考。

为了研究不同黄疸治疗仪光源的发光光谱对新生儿产生紫外辐射、热辐射等潜在的光生物安全问题，本文利用光辐射安全测定系统OST-300对传统蓝光荧光灯、普通蓝光LED灯以及经简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED灯进行了测试与对比分析。实验结果表明: 传统蓝光荧光灯在315，330，365 nm的紫外光处有明显的波峰出现，且峰值波长在365 nm处较为明显; 传统蓝光荧光灯在老化后其蓝光光谱光衰严重，且存在大量的红外光线; 而基于简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED发光光谱与体内胆红素的吸收光谱相吻合，能避免对新生儿的光辐射危害。因此，本文提出的蓝光LED是治疗新生儿黄疸的理想光源。

研究了LED照明器件的蓝光特性。 针对我国的LED照明现状， 通过测试LED照明器件的光谱成分， 根据现行国内外标准GB/T 20145—2006/CIE S009/E:2002和IEC62471：2006， 以及CTL-0744_2009-laser决议， 分析了LED光生物安全性， 给LED照明灯具制造和相关安全性标准、 法律制定提供参考。 LED中蓝光的辐亮度值低于100 W·m-2·Sr-1时对人眼属于无危害类型， 正常使用情况下不会对人眼造成伤害， 但是应该注意对特殊人群（小孩）的保护， 避免长时间直视光源。 灯具富蓝化也会影响人的作息规律， 因此色温4 000 K以下， 显色指数80的LED灯具适合在室内使用， 同时还要根据不同的使用距离选择不同的参数的灯具。

从有效辐亮度出发，采用模拟人眼成像的电荷耦合元件成像仪和光谱仪相结合的方式，建立了发光二极管有效辐亮度测量系统.参照光生物安全标准中的测试要求，从理论上分析了传统亮度计在进行光生物安全测试时的不足，采用传统的亮度计和本文设计的模拟人眼成像的亮度计结合光谱仪系统测试两种典型发光二极管.测试时先进行模拟人眼成像，再结合光谱仪对有效辐亮度进行测量，最后两种亮度计的测试结果进行了分析.结果表明：采用传统亮度计测量白光发光二极管有效辐亮度值为81.8 W/m2·sr，平均强度为23.3 cd，蓝光发光二极管的平均强度仅为2.42 cd, 蓝光发光二极管有效辐亮度值为262 W/m2·sr；而采用成像仪和光谱仪结合的系统测得的白光发光二极管有效辐亮度为137.0 W/m2·sr.显然，白光发光二极管的有效辐亮度比蓝光发光二极管的有效辐亮度值小，采用传统的亮度计用于光生物安全测试会低估被测发光二极管的光生物危害性，采用新设计系统则会更加精确地测出发光二极管的有效辐亮度值，满足发光二极管的辐射安全测量要求.