中文：波前；英文：wavefront

摘 要：波前传感器(波前分析仪)是自适应光学系统最重要的组成部件之一，决定了自适应光学系统最终的调制结果。同时波前探测器在激光、天文、显微、眼科等复杂自适应光学系统的波前像差检测，虹膜定位像差引导，大口径高精度光学元器件检测，平行光管/望远镜系统的检测与装调，红外、近红外探测，激光光束性能、波前像差、M^2、强度的检测，高精密光学元器件表面质量的检测等领域发挥着越来越重要的作用。法国PHASICS公司研发团队，突破传统技术的壁垒，成功研发出了世界上分辨率最高的四波剪切干涉技术波前探测器。本文简单介绍了波前传感器的原理和典型应用，以及四波剪切干涉技术原理，比较了剪切干涉技术的波前分析仪与传统哈特 ...

形镜为代表的波前校正器件更是蓬勃发展、种类繁多。传统变形镜基本上所有类型的传统变形镜都是用驱动器产生一个力来推动薄的反射镜面。镜面可以是一块块分立的小反射镜也可以是一整块薄的反射面；力的产生有很多种不同的方法，但应用最多、最成功的是压电效应和电致伸缩效应等。区分各种变形镜的基本要素有两个：驱动器和镜面。按照这样的方式可将变形镜大致分为几类，见下表。分立表面变形镜 分立式驱动器 单自由度（Piston） 多自由度(Piston&Tip/Tilt） 连续表面变形镜 分立式驱动器 垂直驱动 弯矩驱动器ez 整体式驱动器 最常用的一类变形镜是连续镜面分立式驱动器类型，典型 ...

本组成部分：波前传感器、波前校正器和波前控制器。自适应光学系统中的能动器件就是波前校正器，它通过改变光束横截面上各点的光程长度，达到校正波前畸变的目的。一般可以通过反射镜面的位置移动或传输介质折射率的变化来实现光程长度的改变。其中在自适应光学系统中应用最为广泛的是基于反射镜面位置移动的波前校正器（通常称为变形镜），其具有响应速度快、变形位移量大、工作谱带宽、光学利用率高、实现方法多的优良特性。自适应光学系统能够实时测量并补偿各种干扰引起的光学系统的波前畸变，使光学系统具有自动适应外界条件变化从而保持最佳工作状态的能力。基于这样的优点，自适应光学一直以来被广泛应用于天文观测和激光传输等领域，获得 ...

杂运动利用光波前校正技术所产生的力可以在科技和工程应用的许多领域实现快速控制，如全息光镊可以对多粒子进行实时动态的捕获和操控。奥地利Innsbruck 医学院的Jesacher 等在用液晶空间光调制器产生复杂光波前的实用性方面进行较多的研究。他们通过分别控制光场的振幅和相位，在预先设定形状的光阱中捕获和操纵微观的电介质小球。改变光场的振幅和相位，不仅可以实现十字、矩形、圆形等特殊形状的光阱，还可以控制粒子在其中沿特定的路径运动，原则上可以实现对粒子在任意形状的光阱中的操控。3 全息光镊的其他应用由全息技术形成的复杂光镊在捕获和操纵微观粒子或原子等不同场合具有重要的应用价值，因为它比通常的只能控 ...

D数字全息、波前传感及三维全息光镊等。 ...

活的调节空间波前相位信息，正在被越来越多的科研用户所青睐。液晶空间光调制器所涉及的应用领域也越来越广泛，例如：全息成像、激光通信、自适应光学、超分辨成像、全息光镊、光束控制等。如何正确选择一台适合自己应用的液晶空间光调制器（SLM）就成了许多用户所关心的问题。下面就以美国Meadowlark Optics公司（原BNS公司）的空间光调制器为例，通过解析液晶空间光调制器的各个参数的意义及影响，来帮助大家更加深刻的了解空间光调制器，从而帮助大家可以在以后能选择好适合自己的SLM。01 空间光调制器调节相位的原理液晶空间光调制器(spatial light modulator, SLM)是一类能将信 ...

元密度的新型波前矫正器件， 一直受限于液晶的刷新速度，在许多的应用领域无法满足科研人员的需求。美国Meadowlark Optics公司20多年以来一直致力于研发高响应速度的空间光调制器，近期Meadowlark Optics宣布推出液晶刷新速度（0-2π）高达600Hz@532nm; 500Hz@635nm的高速型SLM，其控制器的帧频为833Hz。引 言：这款高速型液晶空间光调制器的分辨率为512x512,像素25um,开孔率：96%，通光口径：12.8x12.8mm;相信这款空间光调制器的出现，可以为天文自适应，生物显微自适应等对空间光调制器的刷新速度有较高要求的客户带来便利。液晶空间光 ...

焦透镜之类的波前成形装置在显微成像领域被广泛的用于像差校正，体积成像和可编程神经元激发。 其中液晶空间光调制器(SLM)是高分辨率的相位调制器，能够创建复杂的相位图，以在三维（3D）体积内可实现任意的光束偏转，可实现三维（3D）体积重塑。 Meadowlark Optics（MLO）公司最新的SLM将面填充率从83.4％提高到96％，并将分辨率从512 x 512像素提高到1920 x 1152像素，同时在1064 nm处达到300 Hz的液晶响应时间（0-2π）和845Hz的帧频，可覆盖波段：850-1650nm。 本文总结了MeadowlarkOptics公司新的SLM的功能，以及SLM在 ...

纹波。4. 波前质量（波前畸变） 单光子激发相比，双光子激发具有更好的限制，因为由两个光子同时激发的可能性与光强度的平方成正比。因此，双光子激发以焦点距离的四次幂衰减[8]。然而，这种低激发的可能性使得操作模式对改变焦点的PSF的像差敏感。为了确保在大体积上的一致激发，校正显微镜中SLM和其余光学元件的像差是很重要的。 许多用于表征和校正像差的算法都基于Zernike多项式。然而，对圆形孔径的依赖不适用于描述正方形或矩形阵列的像差。已经开发了基于SLM的干涉子孔径的替代策略[9]，以确保SLM的有效区域上的像差可以被校正到λ/ 40或更好。如图7所示，由于使用了制造工艺，MLO SLM ...

显示的是设置波前与实际探测到的波前间的差值，从Time span里修改显示时间长度。9. LOOP Mode Target 该界面只能用于闭环情况下设定目标波前，然后ACE软件会控制变形镜达到设定值；每个小图形代表一种像差，单位是um , Reset按钮把变形镜设置为一个平面。10. WFS SHDetector 该界面显示的是波前探测器的图片， Saturation表示的是最亮的那个像素点的饱和度，Set Bias 是减去背景图，再次单击Set Bias可关闭该功能。Max Scale和 Min Scale为分别过滤到大于Max或者小于Min的数据; Align按钮显示WFS的中心位置，有助 ...