为了满足全天候观察的需求,设计了波段范围为可见光-短波红外宽光谱共焦光学成像系统。根据宽光谱共焦原理以及光学被动式无热化原理,设计了一个波段范围为0.4μm~2.5μm、焦距数为50 mm,F数为2.8的光学成像系统,该系统在可见光波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.7,红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.5,探测器选用为15μm×15μm、像元数为640 pixel×512 pixel碲镉汞探测器。该宽光谱共焦型光学系统均采用普通玻璃材料以及易加工的球面透镜,在温度范围-40℃~+60℃内对光学系统消热差,实现了无需调焦即可满足昼夜观察的使用需求,可广泛应用于安防监控、森林防火等领域 。光谱共焦位移传感器可以实现非接触式位移测量。高精度光谱共焦传感器精度
光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理,采用复色光作为光源的传感器,其测量精度可达到纳米级,适用于测量物体表面漫反射或反射的情况。此外,光谱共焦位移传感器还可以用于单向厚度测量透明物体。由于其具有高精度的测量位移特性,因此对于透明物体的单向厚度测量以及高精度的位移测量都有着很好的应用前景。将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,并通过实验验证,表明其能够满足高精度的位移测量要求,这对于将整个系统小型化、产品化具有重要意义。点光谱共焦技术光谱共焦技术可以在医学诊断中发挥重要作用;
光谱共焦传感器是采用复色光为光源的传感器,其测量精度能够达到微米量级,可用于对漫反射或镜反射被测物体的测量。此外,光谱共焦位移传感器还可以对透明物体进行单向厚度测量,光源和接收光镜为同轴结构,有效地避免了光路遮挡,并使传感器适于测量直径4.5mm以上的孔及凹槽的内部结构。光谱共焦位移传感器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,而传感器接收到的位移信号是通过其上表面计算出来的 ,从而会引起一定的误差。本文基于测量平行平板的位移,对其进行了误差分析。
光谱共焦技术将轴向距离与波长建立起一套编码规则,是一种高精度 、非接触式的光学测量技术。基于光谱共焦技术的传感器作为一种亚微米级、快速精确测量的传感器,已经被大量应用于表面微观形状、厚度测量、位移测量、在线监控及过程控制等工业测量领域。展望其未来,随着光谱共焦传感技术的发展,必将在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量计量测试等领域得到更多的应用。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,其无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,从而大幅提高测量速度。光谱共焦技术的应用可以提高生产效率和质量。
在容器玻璃生产过程中,圆度和壁厚是重要的质量特征,需要进行检查。任何有缺陷的容器都会被判定为不合格产品并返回到玻璃熔体中 。为了实现快速的非接触式测量,并确保不损坏瓶子,需要高处理速度。对于这种测量任务,光谱共焦传感器是一种合适的选择。该系统在两个点上同步测量并通过EtherCAT接口实时输出数据,厚度校准功能允许在传感器的整个测量范围内进行精确的厚度测量。此外,自动曝光控制可以实现对不同玻璃颜色的测量的稳定性。光谱共焦技术是一种基于共焦显微镜原理的成像和分析技术。国产光谱共焦精度
激光位移传感器的应用主要是用于非标的特定检测设备中。高精度光谱共焦传感器精度
高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时,在光谱共焦位移传感器中,屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽,提高分辨率。因此,在设计超色差摄像镜头时,需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率,并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是,同时提高NA也会导致球差扩大,并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的 ,如果纵向色差与波长之间存在离散系统,这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别,从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而,制造难度和成本相对较高,且在可见光范围内透射损耗也非常高。高精度光谱共焦传感器精度