中文：波前畸变；英文：wavefront deformation / wavefront aberrance

变形镜早期发展H.W.Babcock 在1953 年首先提出了自适应光学的概念，其主要方法就是在光瞳面放置一个光学“校正器”，并且通过实时控制来改变这个校正器的面形来补偿大气引入的像差。Babcock 的开创性论述中所提出的光学校正器叫做“Ediophor”，设想用一层薄的反射层覆盖在一层油膜上面，然后在油膜上面施加电荷，静电力使油膜根据电荷的空间分布产生相应的厚度变化，从而对入射的光线产生光程调制，这就是变形镜的原型，如图1。图1 巴布科克提出的变形镜原理但在当时的技术条件下没能真正实现这样的结构。之后随着激光技术的发明和应用以及军事研究的刺激，变形镜的技术得以迅速发展，这也直接推动了自适应 ...

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，获得了极大的认同。而本世纪初随着其它领域对自适应光学的逐渐增长的兴趣，其应用范围开始扩展，包括人眼视网膜成像系统、激光通信系统等 ...

气湍流引起的波前畸变，使物镜得到接近衍射极限的目标像。四波剪切干涉技术原理：剪切干涉技术基本原理是将待检测的激光波前分成两束，其中的一束相对于另一束横向产生一些错位，两束错位的光波各自保持完整的待测波前信息，相互叠合后，产生干涉现象，CCD/CMOS相机会接收干涉图样，进行相应的计算分析，从而利用傅立叶变换的相关计算，分析出待测波前的相位分布，以及强度分布等。基于干涉条纹的疏密度敏感于波前的斜率，因此波前传感器在探测波前的偏离范围较传统的哈特曼传感器具有更大的优越性。波前传感器的典型应用光在传输的过程中会经过不同的介质，不同的介质由于其构成物质的分布不均匀，从而导致光的波前产生各种各样的变化， ...

气湍流带来的波前畸变。大气湍流是因为大气中局部的压强，扩散速度，温度等物理量会发生随机的变化，因而导致大气的折射率也会发生无规则的变化，当光经过大气后波前会发生相应的畸变。如果不经过自适应光学系统的校准，观测到的目标物或得到的观测结果与实际的目标物或真实的结果会有非常大的偏差，观测精度更无从谈起。液晶空间光调制器(波前矫正器)的工作原理Meadowlark Optics公司的SLM（Spatial Light Modulator）使用的液晶材料为超高速液晶，利用液晶的双折射效应及扭曲特性，当光进入双频液晶空间光调制器后，对应的o光和e光的折射率不同导致光束中的o光和e光分离。o光和e光在液晶空 ...

。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的本地波前像差很低。残 ...

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的本身的波 ...

大限度地降低波前畸变是非常重要的，因为这不仅会影响传输光束的光束质量(波前)，还会影响固有对比度，特别是在大孔径器件中。应用到晶体上的防反射(AR)涂层的质量对最小化插入损耗很重要。(G&H是第一家成功地将有效的AR涂层应用到以柔软著称的KD*P材料上的公司。)由于开关电压高，EOM晶体也必须进行高电阻率屏蔽。较低的电阻率将导致不希望的电流，晶体过度加热，甚至“电弧放电”以及灾难性的裂纹。电源测试和老化也很重要。不仅保证了电源本身的寿命，而且延长了EOM的寿命。G&H（克利夫兰）的部分加工晶体对于AOM，晶体/玻璃的光学质量同样很重要，尤其是透射波前（即光束质量），这就是为什么 ...

直光束，并使波前畸变最小化。a|AiryShape的波长范围基于BeamTuning元素，AiryShape涵盖了一个广泛的波长范围，以满足您的挑战性应用。a|AiryShape应用示例除了优化激光和加工参数外，焦点强度分布的调整为激光材料加工的高精度结果提供了巨大的潜力。asphericon与位于耶拿的Otto Schott材料研究所（OSIM）合作，分析了用a|AiryShape生成的各种定制强度分布，以确定其是否适合用飞秒激光器进行微纳米尺度的材料加工，如切割、打标和生成激光诱导的周期性表面结构。所有结果均可在A. Möhl等人的论文中下载：https://www.asphericon. ...

输时将会产生波前畸变以及振幅起伏，因此，将引起光强闪烁、光束扩展、光斑漂移、到达角起伏以及光束相干性降低等大气湍流效应。只有通过对涡旋光传输特性的研究学习，我们才能够更好了了解以及使用涡旋光，减少涡旋光在数据通信过程中的信号失真，以及如何降低误码率。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。您可以通过我们昊量 ...

的影响而发生波前畸变。大气湍流不仅影响OAM态，而且导致不同路OAM态之间产生模式串扰。传统自适应光学校正技术自适应光学（adaptive optics, AO）理论最早由Babcock在1953年提出，指出应用波前传感器测量波前并利用波前校正器实时对畸变波前加以补偿，理想条件下可以把畸变的波前恢复到平面波。最初自适应光学系统主要应用在天文学高分辨率成像领域中。在20世纪80年代末期，天文学家研制了一套全新的自适应光学系统，取名为“COME-ON”,该系统用于新西兰智利欧洲南部天文台直径约为3.6 m的望远镜商，其中使用的变形镜有19个单元。在自由空间光通信系统中，为了解决大气湍流引起的波前畸 ...