高性能光谱共焦的精度 服务至上 苏州创视智能技术供应

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通常由光源、光谱仪、探测器和信号处理器等组成。高性能光谱共焦的精度

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**0.7，红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值**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*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*等领域 。光谱共焦厂光谱共焦位移传感器可以实现对材料的变形过程进行实时监测，对于研究材料的力学性能具有重要意义。

光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的融合。一个完整的相对高度范畴能够通过使用白光灯灯源照明灯具和光谱仪完成精确测量。光谱共焦位移传感器的精确测量原理如下图1所显示，灯源发出光经过光纤，再通过**色差镜片，**色差镜片能够聚焦在直线光轴上，产生一系列可见光聚焦点。这种可见光聚焦点是连续的，不重合的。当待测物放置检测范围内时，只有一种光波长能够聚焦在待测物表层并反射面，依据激光光路的可逆回到光谱仪，产生波峰焊。全部别的波长也将失去焦点。运用单频干涉仪的校准信息计算待测物体的部位，创建光谱峰处波长偏移的编号。该**色差镜片通过提升 ，具备比较大的纵向色差，用以在径向分离出来电子光学信号的光谱成份。因而，**色差镜片是传感器关键部件，其设计方案尤为重要。

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较加明显。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 ** 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。

 靶丸内表面轮廓是激光核聚变靶丸关键参数之一，需要进行精密检测。本文基于白光共焦光谱和精密气浮轴系，分析了靶丸内表面轮廓测量的基本原理，并建立了相应的白光共焦光谱测量方法。同时，作者还搭建了靶丸内表面轮廓测量实验装置，并利用靶丸光学图像的辅助调心方法，实现了靶丸内表面低阶轮廓的精密测量，获得了准确的靶丸内表面轮廓曲线。作者在实验中验证了测量结果的可靠性，并进行了不确定度分析，结果表明，白光共焦光谱能够实现靶丸内表面低阶轮廓的精密测量 。光谱共焦技术的应用可以提高生产效率和质量。高精度光谱共焦常见问题

光谱共集技术可以测量位移，利用返回光谱的峰值波长位置。高性能光谱共焦的精度

根据对光谱共焦位移传感器原理的理解和分析，可以得出理想的镜头应具备以下性能：首先，产生较大的轴向色差，通常需要对镜头进行消色差措施，而该传感器需要利用色差进行测量，需要将其扩大化 ；其次，产生轴向色差后，焦点在轴上会因单色光的球差问题而导致光谱曲线响应的FWHM（半峰全宽）变大，影响分辨率；同时，为确保单色光在轴上汇聚到单一点，需要控制其球差；为保证传感器的线性度并平衡其各聚焦位置的灵敏度，焦点位置应尽量与波长成线性关系。高性能光谱共焦的精度

苏州创视智能技术有限公司是一家专业从事精密测量传感器研发、生产、销售及服务的技术研发驱动型企业，由来自国内外高校的博士、硕士团队创立于苏州市吴中区木渎经济开发区。公司秉承“技术研发驱动，应用需求导向，服务客户**”的原则，致力于成为“*自主品牌”的“精密测量”，愿同各方一道，为国内仪器仪表及精密传感器的产业发展添砖加瓦。