理想点光源发出的是完美球面波,准直后是完美平面波。任何光学元件缺陷、装调误差、介质不均匀(如大气湍流、生物组织)都会让波面偏离理想形态——这种偏离就是波前像差,它直接决定聚焦光斑能否逼近衍射极限。
Zernike 多项式把任意波前分解为一组正交基:离焦、像散、彗差、球差……每一阶系数对应一种物理含义明确的像差模式。测量结果以 Zernike 系数呈现,既能定位问题(例如装调引入的彗差),也可直接指导 SLM 加载共轭校正相位。
微透镜阵列将入瞳分割为数百个子孔径,每个子孔径的光斑偏移量正比于局部波前斜率,积分重构即得波前。优势是结构成熟、动态范围大、可绝对测量;代价是空间分辨率受微透镜数量限制。
让波前与自身错位(剪切)后干涉,从干涉图中解调波前。无需参考光、灵敏度高、空间分辨率高,特别适合动态、微弱像差的测量;相对地,数据处理与装调要求更高。