未来战场上发生的眼损伤以高阶模损伤为主,而对高阶模式激光眼损伤的报道很少,所以深入研究其损伤特性对激光武器的研制和杀伤力评价具有重要意义。本论文运用近轴光学矩阵方法建立了具有调节能力的眼模型,在此基础上运用高斯光束ABCD矩阵方法和嵌套基模高斯光束的理论模型计算眼底像的大小。计算结果显示,当眼睛的屈光状态一定时,视网膜像随激光束腰与眼睛之间的距离变化,光束发散度越大,视网膜像越大;高阶模的视网膜像比低阶模大,视网膜能量更分散;此外,对于嵌套基模高斯光束,当光束全部进入瞳孔时,角膜辐照度与视网膜光斑能量密度之比与模式无关,即眼睛对不同模式光束同比会聚。选用新西兰白兔为动物模型,动物两侧眼照射不同模式以减少个体差异。以检眼镜1小时内所观察到的任何可见的损伤计数,损伤情况用眼底照片记录并对损伤视网膜制作病理切片。实验结果:同等损伤概率时,高阶模输出能量远大于低阶模;照后即刻眼底镜观察,眼底有菊花形或雪花形出血斑,24小时后出血被少量吸收,损伤斑水肿;在光镜下,低阶模损伤斑比高阶模损伤斑小,损伤部位为“丘”形隆起,脉络膜出血,色素上皮层崩解缺失,外核层细胞排列紊乱。结论:激光视网膜像受到眼睛屈光状态、激光束发散度的影响较大,当眼睛屈光状态一定时,和激光入射能量一定时,高阶模在视网膜上的像比低阶模大,不容易造成损伤;在同一损伤概率水平,高阶模的能量高于低阶模能量。