高性能光谱共焦技术

光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分。光源发出一束白光，透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光，通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组，每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时，样品表面会聚焦后的光反射回去，这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此，只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上，单色仪将该波长的光分离出来，由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率，满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量，对于研究材料的表面性质具有重要意义；高性能光谱共焦技术

随着机械加工水平的进步，各种的微小的复杂工件都需要进行精密尺寸测量与轮廓测量，例如：小工件内壁沟槽尺寸、小圆倒角等的测量，对于某些精密光学元件可以进行非接触的轮廓形貌测量，避免在接触测量时划伤光学表面，解决了传统传感器很难解决的测量难题。一些精密光学元件也需要进行非接触的轮廓形貌测量，以避免接触测量时划伤光学表面。这些用传统传感器难以解决的测量难题，均可用光谱共焦传感器搭建测量系统以解决。通过自行塔建的二维纳米测量定位装置，选用光谱其焦传感器作为测头，实现测量超精密零件的二维尺寸，滚针对涡轮盘轮廓度检测的问题，利用光谱共焦式位移传感器使得涡轮盘轮廓度在线检测系统的设计能够得以实现。与此同时，在进行几何量的整体测量过程中，还需要采取多种不同的方式对其结构体系进行优化。从而让几何尺寸的测量更为准确。小型光谱共焦推荐高精度光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理实现的位移测量技术。

光谱共焦传感器使用复色光作为光源，可以实现微米级精度的漫反射或镜反射被测物体测量功能。此外，光谱共焦位移传感器还可以实现对透明物体的单向厚度测量，其光源和接收光镜为同轴结构，避免光路遮挡，适用于直径4.5mm及以上的孔和凹槽的内部结构测量。在测量透明物体的位移时，由于被测物体的上下两个表面都会反射，传感器接收到的位移信号是通过其上表面计算出来的，可能会引起一定误差。本文分析了平行平板位移测量误差的来源和影响因素。

在硅片栅线的厚度测量过程中，创视智能TS-C系列光谱共焦传感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光谱共焦位移传感器具有0.025 µm的重复精度，±0.02%的线性精度，10kHz的测量速度和±60°的测量角度。它适用于镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面和多层玻璃等材料表面，支持485、USB、以太网和模拟量数据传输接口。在测量太阳能光伏板硅片栅线厚度时，使用单探头在二维运动平台上进行扫描测量。栅线厚度可通过栅线高度与基底高度之差获得，通过将需要扫描测量的硅片标记三个区域并使用光谱共焦C1200单探头单侧测量来完成测量。由于栅线不是平整面，并且有一定的曲率，因此对于测量区域的选择具有较大的随机性影响。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的微小变形进行精确测量，对于研究材料的性能具有重要意义；

光谱共焦传感器在数码相机中的应用包括相位测距，可大幅提高相机的对焦精度和成像质量，并通过检测相机的微小振动，实现图像的防抖和抗震功能。同时，光谱共焦传感器还可用于计算机硬盘的位移和振动测量，从而实现对硬盘存储数据的稳定性和可靠性的实时监控。在硬盘的生产过程中，光谱共焦传感器也可用于进行各种机械结构件的位移、振动和形变测试。在3C电子行业中，光谱共焦传感器的应用领域非常广，可用于各种管控和检测环节，在实现高精度和高可靠性的测量和检测方面发挥着重要作用。光谱共焦位移传感器广泛应用于制造领域，如半导体制造、精密机械制造等；高频光谱共焦供应商

它通过对物体表面反射光的光谱分析，实现对物体表面位移变化的测量。高性能光谱共焦技术

表面粗糙度是指零件表面在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素形成的微观水平状况，其间距和峰谷较小。表面粗糙度是表面质量的一个重要衡量指标，关系到零件的磨损、密封、润滑、疲劳等机械性能。表面粗糙度的测量可以通过接触式测量和非接触式测量进行，前者存在划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低等问题，而后者可以实现非接触、高效、在线实时测量，并成为未来的发展趋势。目前常用的非接触法包括干涉法、散射法、散斑法和聚焦法等，其中聚焦法较为简单实用。使用光谱共焦位移传感器搭建非接触测量装置，可以对表面粗糙度进行测量，例如可以判断膜式燃气表的阀盖密封性是否合格。基于光谱共焦传感器，可以使用二维纳米测量定位装置进行表面粗糙度的非接触测量，并对测量结果进行不确定性评估，例如可以使用U95评定结果的不确定度为13.9％。高性能光谱共焦技术