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Shack-Hartmann夏克-哈特曼波前傳感器的發(fā)展歷程發(fā)表時(shí)間：2025-07-10 14:41 波前傳感器的發(fā)展歷程是一個(gè)伴隨著光學(xué)理論進(jìn)步與技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程，以下是其主要發(fā)展階段：
· 理論奠基階段：1690 年，克里斯蒂安?惠更斯（Christiaan Huygens）在《光論》中首次提出光的波動(dòng)理論，但當(dāng)時(shí)這一理論與艾薩克?牛頓的光微粒說(shuō)相悖。直到 19 世紀(jì)，托馬斯?楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和奧古斯丁?讓?菲涅爾的數(shù)學(xué)證明，才使光的波動(dòng)理論被科學(xué)界廣泛接受。1851 年，斐索利用干涉裝置進(jìn)行光速測(cè)量實(shí)驗(yàn)，為波動(dòng)理論提供了進(jìn)一步支持，斐索干涉儀也成為光學(xué)計(jì)量的參考標(biāo)準(zhǔn)，為波前傳感器的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
· 早期雛形階段：1900 年左右，約翰內(nèi)斯?弗朗茨?哈特曼（Johannes Franz Hartmann）發(fā)明了哈特曼板，用于校正望遠(yuǎn)鏡的焦距。哈特曼板是在望遠(yuǎn)鏡的光瞳處放置一個(gè)多孔陣列，通過(guò)記錄星像在焦點(diǎn)前后的圖像，連接孔像圖案之間的線條來(lái)測(cè)量波前斜率，從而計(jì)算出望遠(yuǎn)鏡成像的校正量。
· 技術(shù)成型階段：1971 年，羅蘭?沙克（Roland Shack）和本?普拉特（Ben Platt）應(yīng)美國(guó)空軍需求，對(duì)哈特曼板進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將多孔陣列替換為微透鏡陣列，發(fā)明了Shack-Hartmann哈特曼 - 夏克波前傳感器。微透鏡陣列可將光線聚焦，使波前傳感方法效率大幅提高，結(jié)合 CCD 相機(jī)的出現(xiàn)，該技術(shù)變得更快速、易用，適用于天文學(xué)等 “低光” 應(yīng)用場(chǎng)景。
· 廣泛應(yīng)用階段：從 1974 年開(kāi)始，哈特曼 - 夏克Shack-Hartmann波前傳感器被用于激光測(cè)試。20 世紀(jì) 80 年代，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，涵蓋自適應(yīng)光學(xué)、角膜輪廓測(cè)量、光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)和半導(dǎo)體晶圓表征等領(lǐng)域。1996 年，哈特曼 - 夏克波前傳感器與變形鏡結(jié)合，應(yīng)用于閉環(huán)控制，以消除眼睛像差，改善眼底成像。如今，它已成為光學(xué)計(jì)量和自適應(yīng)光學(xué)中最常用的區(qū)域傳感器。
· 新型傳感器涌現(xiàn)階段：1978 年，F(xiàn).Roddier 提出了曲率波前傳感器的概念，1989 年 N.Roddier 對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，1993 年應(yīng)用此種傳感器和雙壓電晶體變形鏡實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)實(shí)驗(yàn)。1996 年，拉加佐尼（Ragazzoni）首次提出金字塔波前傳感技術(shù)的概念，并指出了其調(diào)制和無(wú)調(diào)制兩種可能的工作模式，2001 年首個(gè)紅外波段金字塔波前傳感系統(tǒng)應(yīng)用于 Calar Alto 天文臺(tái)的 3.5 米望遠(yuǎn)鏡。2024 年，清華大學(xué)成像與智能技術(shù)交叉團(tuán)隊(duì)研制出廣域波前計(jì)算傳感芯片（WISE），實(shí)現(xiàn)了超 1100 角秒（對(duì)角線）范圍的大氣湍流實(shí)時(shí)探測(cè)和預(yù)測(cè)，其感知范圍相比傳統(tǒng)Shack-Hartmann夏克 - 哈特曼波前傳感器提升了近千倍。
推薦產(chǎn)品： Shack-Hartmann夏克-哈特曼傳感器/UV波前傳感器 |
