光谱共焦原理

光谱共焦位移传感器是一种基于共焦显微镜和扫描式激光干涉仪的非接触式位移传感器。 它的工作原理是将样品表面反射的激光束和参考激光束进行干涉，利用干涉条纹的位移以及光谱的相关变化实现对样品表面形貌和性质的高精度测量。 该传感器可以实现微米级甚至亚微米级的位移测量精度，并且具有较宽的测量范围，通常在数十微米级别甚至以上。 光谱共焦位移传感器的优点是能够在高速动态、曲面、透明和反射性样品等复杂情况下实现高精度测量，具有很大的应用前景。 光谱共焦位移传感器主要应用于颗粒表面形貌和性质的研究、生物医学领域、材料表面缺陷和应力研究等领域，尤其在微纳米技术、精密制造、生物医学等领域具有重要应用价值 。该传感器具有高精度、高灵敏度、高稳定性等特点，适用于微纳尺度的位移变化测量。光谱共焦原理

随着精密仪器制造业的发展，对工业生产测量的精度和适应性要求越来越高，需要具有高精度、适应性强和实时无损检测等特性的位移传感器。光谱共焦位移传感器的问世解决了这个问题，它是一种非接触式光电位移传感器，可达到亚微米级甚至更高的测量精度。传感器对于杂光等干扰光线并不敏感，具有较强的抵抗能力，适应性强，且具有小型化的特点，应用前景广阔。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一 ，其性能参数对于位移传感器的测量精度和分辨率具有决定性作用。在线管道壁厚检测光谱共焦制造厂家光谱共焦技术在电子制造领域可以用于电子元件的精度检测和测量。

光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的结合。白色光源和光谱仪可以完成一个相对高度范围的准确测量。光谱共焦位移传感器的准确测量原理如图1所示。在光纤和超色差镜片的帮助下，产生一系列连续而不重合的可见光聚焦点。当待测物体放置在检测范围内时，只有一种光波长能够聚焦在待测物表面并反射回来，产生波峰信号。其他波长将失去对焦 。使用干涉仪的校准信息可以计算待测物体的位置，并创建对应于光谱峰处波长偏移的编码。超色差镜片通过提高纵向色差，可以在径向分离出电子光学信号的不同光谱成分，因此是传感器的关键部件，其设计方案非常重要。

光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术 ，在测量过程中无需轴向扫描，直接由波长对应轴向距离信息，因此可以大幅提高测量速度。基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器，精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高，因此迅速成为工业测量的热门传感器，大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理，并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时，对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨，并展望了其发展前景。光谱共集技术在电子制造领域可以用于电子元件的精度检测和测量。

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。该传感器基于光谱共焦原理，能够实现对微小物体表面的位移变化进行高精度的非接触测量。自动测量内径光谱共焦行情

光谱共焦能够提高研究和制造的精度和效率，为科学研究和工业生产提供了有力的技术支持。光谱共焦原理

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。光谱共焦原理