眼角膜处于眼睛的最前端,为眼睛提供大部分屈光力,对大脑信息获取及生命活动有着举足轻重的作用。由于眼角膜与外界直接接触,从而易患有眼角膜疾病。研究表明,眼角膜的弹性模量会随着眼角膜疾病的发展而变化。目前,已有的检测技术对眼角膜的弹性模量难以进行高精度的在体量化。布里渊弹性检测技术是一种无标定、非侵入、无创的检测方式,可高精度量化在体的眼角膜的弹性模量,为眼角膜疾病的评估及诊断提供科学依据和科学方法。在基于布里渊散射的眼角膜弹性模量检测技术中,布里渊频移及线宽的高精度提取是研究的关键问题,该参数的准确提取对眼角膜的弹性模量的精确量化具有重要意义。本文主要研究了基于虚像相位阵列的布里渊频移及线宽的计算方法及布里渊光谱图的处理方法。首先,基于多光束干涉的原理,研究了平行平板的透射干涉场场和反射干涉场的强度分布,提出了高精度的频移计算式—中部线性内插法、级间距比例法和干涉距比例法,并利用计算机仿真的透射干涉场的强度分布进行了分析验证。然后,提出了全像素法的处理方法,确定了布里渊线宽的计算方法,并通过相关布里渊光谱图进行可行性验证。最后,研制了基于布里渊散射的眼角膜弹性模量的检测系统,实现了离体猪眼角膜的光谱图测量,并结合提出的计算处理方法,得到了离体猪眼角膜的布里渊纵向存储模量、布里渊纵向损耗模量和杨氏模量。研究结果表明:虚像相位阵列标准具和法布里珀罗标准具的反射干涉场和透射干涉场可得到进一步描述;利用本文提出的布里渊频移、线宽计算方法得到的结果与理论值的绝对误差仅有几MHz;利用全像素法处理的二维布里渊光谱图可保留原始数据信息的完整性,对二维布里渊光谱图有着较好的处理效果,提高了测量的精度;研制的基于单级虚像相位阵列标准具的布里渊散射的检测系统具有良好的稳定性,测得了离体猪眼角膜的布里渊光谱图,得到其弹性模量—布里渊纵向存储模量、布里渊纵向损耗模量和杨氏模量分别为2.683 GPa、0.316 GPa和163.217KPa,验证了该技术应用于眼角膜弹性模量检测的可行性。布里渊散射的眼角膜弹性模量检测技术对眼角膜弹性模量的在体量化独具优势,对角膜炎、圆锥角膜和屈光不正等角膜疾病的临床评估有着指导作用,在激光光谱学、生物光子学和生物医学等方面具有重要的意义。