基于自适应光学的波前处理机是集科学性和工程性为一体的综合性技术，它研究实时自动改善光波波前质量的理论、系统、技术和工程，它具有传统光学系统所无法比拟的优越性能，在开发高质量的观测系统和成像系统领域有着非常广泛的应用前景。 在对远距离的目标成像或光路处于非均匀介质中时，大气湍流等动态干扰使光波面相位发生畸变，使光学系统成像模糊，分辨率无法达到其衍射极限，利用波前处理机对光波面进行实时检测，波前复原，使用MEMS微变型镜能动可变的调整光学系统，从而有效解决了动态干扰问题。基于Hartmann技术的波前探测与校正系统具有体积小，成本低，能耗低，响应快及集成度高等特点，成为现代光学发展的主流方向。 本论文从传统的自适应光学理论入手，分析了传统的光学系统对远距离目标成像变模糊的原因，比较了几种波前处理机制的优缺点，提出了波前处理机中关键技术的解决方法，建立了基于Hartmann技术的波前处理系统。根据本课题的实际需要，确定了微透镜阵列、CCD、微变形镜等关键器件的选型，利用检测设备对激光光源和微透镜阵列进行了检测；在系统闭环实验中，讨论了波前处理机探测的结果，并对结果进行了误差分析，并给出了建立实际波前处理机系统的建议。 论文共分七章，第一章是概述，分析了光学系统对远目标成像质量变差的原因，探讨了几种典型的自适应光学系统，提出了课题的来源。第二章波前处理机的关键技术，回顾了国内外研究的现状及前景，重点阐述了波前处理机中的关键技术：波前探测、波前校正、波前重构以及波前控制。第三章基于Hartmann技术的波前处理机，具体讨论了基于Hartmann技术的微透镜探测阵列原理，质心分析以及影响探测的理论和实际因素。第四章波前探测器Hartmann探测阵列实验及结果分析，给出了系统硬件选型，对整个系统测试过程和结果进行了总结，并提出了一些完善改进方案。