波前传感器的发展历程是一个伴随着光学理论进步与技术创新的过程，以下是其主要发展阶段：
· 理论奠基阶段：1690 年，克里斯蒂安・惠更斯（Christiaan Huygens）在《光论》中首次提出光的波动理论，但当时这一理论与艾萨克・牛顿的光微粒说相悖。直到 19 世纪，托马斯・杨的双缝干涉实验和奥古斯丁・让・菲涅尔的数学证明，才使光的波动理论被科学界广泛接受。1851 年，斐索利用干涉装置进行光速测量实验，为波动理论提供了进一步支持，斐索干涉仪也成为光学计量的参考标准，为波前传感器的发展奠定了理论基础。
· 早期雏形阶段：1900 年左右，约翰内斯・弗朗茨・哈特曼（Johannes Franz Hartmann）发明了哈特曼板，用于校正望远镜的焦距。哈特曼板是在望远镜的光瞳处放置一个多孔阵列，通过记录星像在焦点前后的图像，连接孔像图案之间的线条来测量波前斜率，从而计算出望远镜成像的校正量。
· 技术成型阶段：1971 年，罗兰・沙克（Roland Shack）和本・普拉特（Ben Platt）应美国空军需求，对哈特曼板进行了优化设计，将多孔阵列替换为微透镜阵列，发明了Shack-Hartmann哈特曼 - 夏克波前传感器。微透镜阵列可将光线聚焦，使波前传感方法效率大幅提*，结合 CCD 相机的出现，该技术变得更快速、易用，适用于天文学等 “低光” 应用场景。
· 广泛应用阶段：从 1974 年开始，哈特曼 - 夏克Shack-Hartmann波前传感器被用于激光测试。20 世纪 80 年代，其应用范围进一步扩大，涵盖自适应光学、角膜轮廓测量、光学系统对准和半导体晶圆表征等领域。1996 年，哈特曼 - 夏克波前传感器与变形镜结合，应用于闭环控制，以消除眼睛像差，改善眼底成像。如今，它已成为光学计量和自适应光学中*常用的区域传感器。
· 新型传感器涌现阶段：1978 年，F.Roddier 提出了曲率波前传感器的概念，1989 年 N.Roddier 对其进行了计算机仿真，1993 年应用此种传感器和双压电晶体变形镜实现了闭环实验。1996 年，拉加佐尼（Ragazzoni）首次提出金字塔波前传感技术的概念，并指出了其调制和无调制两种可能的工作模式，2001 年首个红外波段金字塔波前传感系统应用于 Calar Alto 天文台的 3.5 米望远镜。2024 年，清华大学成像与智能技术交叉团队研制出广域波前计算传感芯片（WISE），实现了超 1100 角秒（对角线）范围的大气湍流实时探测和预测，其感知范围相比传统Shack-Hartmann夏克 - 哈特曼波前传感器提升了近千倍。
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