高速光谱共焦常用解决方案

光谱共焦位移传感器是一种基于光波长偏移调制的非接触式位移传感器。它也是一种新型极高精密度、极高可靠性的光学位移传感器，近些年对迅速、精确的非接触式测量变得更加关键。光谱共焦位移传感器不但可以精确测量偏移，还可用作圆直径的精确测量，及其塑料薄膜的折光率和厚度的精确测量，在电子光学计量检定、光化学反应、生物医学工程电子光学等领域具备大量应用市场前景。光谱共焦位移传感器的诞生归功于共聚焦显微镜研究。它们工作中原理类似，都基于共焦原理。1955年，马文·明斯基依据共焦原理研发出共焦光学显微镜。接着，Molesini等于1984年给出了光谱深层扫描仪原理，并将其用于表面轮廓仪。后来在1992年，Browne等人又把它运用到共聚焦显微镜中，应用特殊目镜造成散射开展高度测量，不用彩色扫描，提升了测量速度。a.Ruprecht等运用透射分束制定了超色差镜片，a.Miks探讨了运用与不一样玻璃材质连接的镜片得到镜头焦距与波长线性关系的办法。除开具有μm乃至纳米技术屏幕分辨率以外，光谱共焦位移传感器还具备对表层质量要求低，容许更多的倾斜度和达到千HZ的输出功率的优势。光谱共焦技术可以对生物和材料的微观结构进行分析。高速光谱共焦常用解决方案

主要对光谱共焦传感器的校准时的误差进行研究。分别利用激光干涉仪与高精度测长机对光谱共焦传感器进行测量，用球面测头保证光谱共焦传感器的光路位于测头中心，以保证光谱共焦传感器的在测量时的安装精度，然后更换平面侧头，对光谱共焦传感器进行校准。用 小二乘法对测量数据进行处理，得到测量数据的非线性误差。结果表明：高精度测长机校准时的非线性误差为0.030%，激光干涉仪校准时的分析线性误差为0.038%。利用 小二乘法进行数据处理及非线性误差的计算，减小校准时产生的同轴度误差及光谱共焦传感器的系统误差，提高对光谱共焦传感器的校准精度。山西光谱共焦经销批发光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量，包括金属、陶瓷、塑料等。

光谱共焦传感器作为一种新型高精密传感器，其测 量精密度可达 土 0.02%。开始产生在法国的，相较于光栅尺、容栅 或电感器电台广播、电感器差动变压器式偏移传感器，其在偏移测量方面的优势更加明显。现如今，因为光谱共焦传感器拥有高精密、，因而，其在几何量高精密测量层面的应用愈来愈普遍，如漫反射光及平面图反射面的偏移测量、平整度测量、塑料薄膜及透明材料薄厚测量、外表粗糙度测量等。在偏移测量层面，自光谱共焦传感器面世至今，它基本功能就是测量偏移。马敬等对光谱共焦传感器的散射目镜进行分析，制定了散射目镜的构造，提升了光谱共焦传感器的各项特性；毕 超 等 利 用光谱共焦传感器完成了对飞机发动机电机转子叶子空隙的高精密、高效率的测量。在平整度测量层面，位恒政等对光谱共焦传感器的检测误差进行分析，在其中，对其平面图检测误差科学研究时，利用光谱共焦传感器对圆平晶的平整度开展测量，获得了平面图检测误差值。

光谱共焦位移传感器原理，由光源、透镜组、控制箱等组成。光源发出1束白光，透镜组先将白光发散成一系列波长不同的单色光，然后经同轴聚焦在一定范围内形成1个连续的焦点组，每个焦点的单色光波长对应1个轴向位置。当样品处于焦点范围内时，样品表面将聚焦后的光反射回去。这些反射回来的光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，只有焦点位置正好处于样品表面的单色光才能聚焦在狭缝上。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 得到样品的轴向位置。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。光谱共焦技术具有精度高、效率高等优点。

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。而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 nm 量级。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，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。本文在论述光谱共焦技术原理的基础上，列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用，探讨共焦技术在未来精密测量的进一步应用，展望其发展前景。该技术可以采集样品不同深度处的光谱信息进行测量。新型光谱共焦产品使用误区

光谱共焦技术可以解决以往传感器和测量系统精度与视场不能兼容的问题。高速光谱共焦常用解决方案

共焦测量方法由于具有高精度的三维成像能力，已经大量用于表面轮廓与三维精细结构的精密测量。本文通过分析白光共焦光谱的基本原理，建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型;同时，基于白光共焦光谱并结合精密旋转轴系，建立了靶丸内表面圆周轮廓精密测量系统和靶丸圆心精密定位方法，实现了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量。用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时，其测量结果与白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率、靶丸内外表面轮廓的直接测量数据等因素紧密相关。高速光谱共焦常用解决方案

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