定义
波前是连接具有相同相位的单色波的点的表面。例如，可以选择所有那些达到振荡周期内最大振荡量（例如，声波的最大气压或光波的最大正电场强度）的点。但是，也可以选择任何其他相位值。
数学上最简单的例子是平面波，其中波前是平面。作为一个物理上更现实的例子，这也是光学中一个非常常见的情况，我们可以采用高斯光束。图1显示了其颜色编码的复数振幅曲线：
图 1：高斯光束的颜色编码复数振幅剖面。
图 2 显示了相应的波前，选择为最深的红色点：
图 2：高斯光束在特定时刻的相位前沿。
这些波前仅在特定时刻有效;它们随相位速度传播。（对于在真空或空气中传播的光，相位速度略小于300 000 km / s。在介质中，该速度在大多数情况下较低，在少数情况下较高（→超光速传输），并且它可能偏离群速度，即移动波包的速度。
在我们的简单示例中，波前在梁腰部（在图的中间）中是完全平坦的。对于光束质量不完美的光束，情况并非如此（见下文）。
与振幅图像相反，波前不包含任何有关波幅的信息，而仅包含有关相位结构的信息。在实践中，人们经常停止在光束的外部区域绘制它们，在这些区域中，光学强度变得非常弱，或者不再感兴趣。
通常，后续波前之间的间距被视为波长。然而，确切地说，这只适用于平面波，而不适用于高斯光束。
各种细节
波前在波光学中起着重要作用。然而，请注意，波前通常只针对单色波进行定义，因为它们基于相位的概念，而相位的概念并没有为多色波明确定义。在这种情况下，人们仍然可以考虑特定光学频率分量的波前。
波矢量始终垂直于波前。对于具有弯曲波前的一般光束，其方向和大小可能取决于位置。
在各向同性光学材料中，光能总是沿平行于波矢量的方向传播，即垂直于波前。这在各向异性介质中通常是不正确的，在各向异性介质中，人们可能有一个空间走线。该效应与某些非线性晶体材料中的非线性变频过程有关;通常，这些需要是各向异性的。
各种类型的光学元件的基本功能是修改光束的波前。例如，透镜可以改变波前曲率，使原始准直光束聚焦，或者原始发散光束准直或重新聚焦。在光的折射和衍射的背景下，也可能发生强烈的波前变化。例如，波前通常在发生折射的光学界面处改变其方向。
在许多情况下，技术上最好保持波前具有平滑和简单的形状，例如接近抛物线或球形。例如，这与激光束的平滑振幅剖面一起产生高光束质量，这意味着这种波可以相对很好地聚焦到小区域。波前质量也与空间相干程度有关。
许多激光器可以产生具有非常高光束质量的光束。然而，各种效应（例如激光晶体中的热透镜或质量差的光学元件）会导致或多或少严重的波前失真，也称为波前像差或波前误差。光学像差也是光学成像背景下的一个重要课题。
波前和波前误差在干涉现象领域尤为重要，因为光学相位至关重要。
有各种类型的光学波前传感器（例如Shack-Hartmann波前传感器），可以使用它们来测量波前的形状。自适应光学涉及基于测量波前并作用于波前的方法，例如使用可变形的反射镜。
可以使用各种光学扩散器对波前进行强烈扰动。
