【深度】波前传感器应用广泛 Shack-Hartman波前传感器为其代表

2025-01-20 14:23

Shack-Hartman波前传感器是代表性波前传感器，具有灵活性高、适应性广、光谱范围宽等特点。

波前传感器又称波前探测器、波前分析仪，是一种用于精确测量和分析光学波前的设备，通过实时测定动态入射波前的相位畸变，为波前重构及校正提供信息。波前是指光波的前沿面，其形状和相位包含了有关光的空间信息。

波前传感器具有提高波前测量精度及实时性的作用，应用范围广，目前已在自适应光学、材料检测、激光系统校准、光学测试、定量相位成像、空间光学遥感、天文探测等领域得到应用，其中自适应光学是波前传感器经典应用领域。

波前传感器是自适应光学系统的核心组件，主要用于探测光的波前畸变。根据新思界产业研究中心发布的《2025-2029年中国波前传感器行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，近年来，自适应光学应用潜力正持续释放，2023年，我国自适应光学市场空间超40亿元，预计2024-2029年均复合增长率将达25%以上。自适应光学市场发展离不开波前传感器的支持，在此背景下，波前传感器市场空间将随之快速增长。

波前传感器类型多样，主要包括夏克-哈特曼波前传感器（Shack-Hartman波前传感器）、金字塔波前传感器、曲率波前传感器、全息波前传感器、光学微分波前传感器等。波前传感技术分为直接测量法、间接测量法两类，其中直接测量法又分为通过测量波前斜率获得波前相位信息（如剪切干涉法、夏克-哈特曼波前传感法）、通过测量波前曲率获得波前相位信息（如波前曲率传感法）。

Shack-Hartman波前传感器是代表性波前传感器，具有灵活性高、适应性广、光谱范围宽等特点。Shack-Hartman波前传感器主要由微透镜阵列、光电探测器（CCD或CMOS）组成，其中微透镜阵列由一组微型透镜以规则的矩阵形式排列构成。

目前国内外波前传感器供应商包括，法国Phasics、法国ALPAO、美国LUMETRICS、晶耐科光电、宁波奇镜科技等。法国Phasics成立于2003年，拥有专利波前传感技术，即四波横向剪切干涉测量术（QWLSI，又称改进哈特曼掩模技术），基于该技术，其波前传感器实现了超高分辨率、高灵敏度发展。

新思界行业分析人士表示，波前传感器类型多样，应用领域广泛，随着自适应光学应用潜力释放，波前传感器市场空间将进一步扩大。在多种波前传感器中，Shack-Hartman波前传感器应用最广泛，国外企业在Shack-Hartman波前传感器领域具有先发、技术、品牌等优势，在全球市场中占据着重要地位。

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