主要观点总结
本文介绍了基于光场的即插即用宽场波前传感器（WWS）的研究，该传感器能够直接观测超过1100角秒的大气湍流，并实现超高频的实时探测和预测。研究成果以《Direct observation of atmospheric turbulence with a video-rate wide-field wavefront sensor》为题发表在最新一期《Nature Photonics》上。研究团队包括清华大学的多位教授和博士生，他们共同开发了一种基于微透镜阵列的WWS，具有宽视场、高频率观测和预测大气湍流的能力。该传感器可应用于大气光学领域的湍流研究，并支持多样化的实际应用。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景与重要性
17世纪初，人类开始用观测仪器探测宇宙，但大气湍流干扰光子的前进，遮蔽宇宙奥秘。为了更准确地研究大气湍流，宽场波前计算传感芯片（WISE）的研究变得至关重要。
关键观点2: 研究方法和关键突破
研究团队开发了基于光场的即插即用宽场波前传感器（WWS），可以直接观测大气湍流。该传感器具有30Hz的频率，可以观察超过1100角秒的大气湍流，并预测未来33毫秒内的湍流动力学演变。关键突破在于使用微透镜阵列捕获波前的空间变化，从而实现宽视场湍流检测。
关键观点3: 研究成果与验证
实验测量结果与冯·卡门湍流模型一致，使用差分图像运动监视器进一步验证了这一点。WWS连接到望远镜上，能够清晰地分析三层以下的湍流轮廓，并实现高分辨率像差校正成像。
关键观点4: 研究的限制与未来展望
虽然WWS具有广泛的应用前景，但仍存在限制，如长曝光时间可能导致光场测量模糊。未来计算资源和高速摄像机的进步可能会解决这个问题。作者期待WWS的广角观测能力为大气湍流研究开辟新的可能性。
文章预览
17世纪初，人类开始用观测仪器探测宇宙，捕捉千年光子，接收星河讯息。然而，大气湍流如透明幽灵，干扰光子的前进，遮蔽宇宙奥秘。1964年，物理学家理查德·费曼指出，“湍流是经典物理学中最重要的未解之谜之一。”大气湍流高度混沌，随机性强，难以精确建模、探测和预测。 清华大学成像与智能技术交叉团队，研制广域波前计算传感芯片（WISE，Wide-field Wavefront Sensor），实现了 超 1100 角秒（对角线）范围的大气湍流实时探测和预测 。 清华大学方璐教授、戴琼海院士、吴嘉敏副教授 为通讯作者，清华大学博士生郭钰铎、本科生郝钰涵、助理研究员万森为共同一作，博士后张昊、助理研究员朱来余参与了本项研究。 详细而言，他们开发了 一种基于光场的即插即用宽场波前传感器(WWS)，可以以30Hz的频率直接观测1100角秒以上的大气湍流。实
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