摘要：

波前傳感器(波前分析儀)是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)最重要的組成部件之一，決定了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)最終的調(diào)制結(jié)果。同時(shí)波前探測(cè)器在激光、天文、顯微、眼科等復(fù)雜自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的波前像差檢測(cè)，虹膜定位像差引導(dǎo)，大口徑高精度光學(xué)元器件檢測(cè)，平行光管/望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的檢測(cè)與裝調(diào)，紅外、近紅外探測(cè)，激光光束性能、波前像差、M^2、強(qiáng)度的檢測(cè)，高精密光學(xué)元器件表面質(zhì)量的檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。法國(guó)PHASICS公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)，突破傳統(tǒng)技術(shù)的壁壘，成功研發(fā)出了世界上分辨率最高的四波剪切干涉技術(shù)波前探測(cè)器。本文簡(jiǎn)單介紹了波前傳感器的原理和典型應(yīng)用，以及四波剪切干涉技術(shù)原理，比較了剪切干涉技術(shù)的波前分析儀與傳統(tǒng)哈特曼傳感器的特點(diǎn)。

引言：

波前傳感器（Wave Front Sensor），按照其技術(shù)發(fā)展的歷史可以分為三個(gè)階段：第一階段，1900年德國(guó)科學(xué)家哈特曼采用挖孔的光闌技術(shù)制作完成了世界上第一個(gè)可以用于檢測(cè)波前的傳感器。第二階段，1971年R.K.Shack采用為透鏡陣列研發(fā)成功了精度更高的夏克-哈特曼波前分析儀。2000年法國(guó)Phasics研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用四波剪切干涉技術(shù)成功研發(fā)了基于四波橫向剪切干涉技術(shù)（4-Wave Lateral Shearing Interferometry），該波前探測(cè)器具有高分辨率（400X300）、高動(dòng)態(tài)范圍（500 um）、消色差、高靈敏度、高相對(duì)精度（2nm RMS）、無需校正、體積小、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。上海昊量光電設(shè)備有限公司代理的法國(guó)phasics波前相差儀可以實(shí)時(shí)測(cè)量成像系統(tǒng)瞳面波前誤差，然后將這些測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自適光學(xué)系統(tǒng)的控制信號(hào)，并對(duì)成像系統(tǒng)的光學(xué)特性進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)時(shí)校正入射光束波前變形，從而補(bǔ)償又大氣湍流引起的波前畸變，使物鏡得到接近衍射極限的目標(biāo)像。

四波剪切干涉技術(shù)原理：

剪切干涉技術(shù)基本原理是將待檢測(cè)的激光波前分成兩束，其中的一束相對(duì)于另一束橫向產(chǎn)生一些錯(cuò)位，兩束錯(cuò)位的光波各自保持完整的待測(cè)波前信息，相互疊合后，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，CCD/CMOS相機(jī)會(huì)接收干涉圖樣，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算分析，從而利用傅立葉變換的相關(guān)計(jì)算，分析出待測(cè)波前的相位分布，以及強(qiáng)度分布等�；�于干涉條紋的疏密度敏感于波前的斜率，因此波前傳感器在探測(cè)波前的偏離范圍較傳統(tǒng)的哈特曼傳感器具有更大的優(yōu)越性。