上海光機所高功率激光物理聯合實驗室提出了一種基于多焦斐波那契波帶片的改進型單次曝光準相位差波前傳感技術，相關成果發表于Applied Physics Letters。
 

　　相位差波前傳感器對光學硬件無特殊要求，環境要求低，無需校準，光路緊湊，具有良好的測量精度。作為一類定量波前測量和圖像恢復的常用手段，相位差技術已成為自適應和主動光學系統中波前傳感器的主要技術之一，可用于望遠鏡自適應光學系統和大功率激光裝置光學檢測系統等。傳統相位差法的波前檢測精度受限于焦面和離焦面的不確定分離距離，且需多次數據采集獲得多幅強度分布圖，無法實現實時檢測。
 

　　研究人員改進了傳統相位差法，在此基礎上提出了一種基于多焦斐波那契波帶片的改進型單次曝光準相位差波前傳感技術。斐波那契波帶片可使焦面和離焦面產生固定間距，因此在給定系統參數的情況下，探測器記錄的任意兩相鄰面之間的分離距離保持不變，這一結果能有效克服不確定分離距離對波前檢測精度的影響。實驗表明，單個探測器可同時采集包含焦面和離焦面的圖像陣列，并將其應用于實時定量波前檢測；探測器可放置于非焦面位置，以避免焦平面能量對探測器靶面的損傷，可用于高功率激光裝置。單次準相位差法具有裝置緊湊、恢復速度快、操作簡單、實時性好等優點，可應用于實時波前測量和圖像恢復等領域；此外，多焦斐波那契結構在x射線成像和太赫茲探測領域具有巨大應用潛力。
 

　　該項研究得到了上海市楊帆計劃、國家自然科學基金等項目的支持。
 

　　圖1 (a)基于多焦斐波那契波帶片的單次準相位差波前傳感裝置，(b)強度陣列，(c)多焦斐波那契波帶片的中心附近區域放大圖
 

圖2 實驗結果