光譜共焦位移傳感器是一種基于共焦顯微鏡和掃描式激光干涉儀的非接觸式位移傳感器。 它的工作原理是將樣品表面反射的激光束和參考激光束進(jìn)行干涉，利用干涉條紋的位移以及光譜的相關(guān)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品表面形貌和性質(zhì)的高精度測(cè)量。 該傳感器可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至亞微米級(jí)的位移測(cè)量精度，并且具有較寬的測(cè)量范圍，通常在數(shù)十微米級(jí)別甚至以上。 光譜共焦位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)是能夠在高速動(dòng)態(tài)、曲面、透明和反射性樣品等復(fù)雜情況下實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，具有很大的應(yīng)用前景。 光譜共焦位移傳感器主要應(yīng)用于顆粒表面形貌和性質(zhì)的研究、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、材料表面缺陷和應(yīng)力研究等領(lǐng)域，尤其在微納米技術(shù)、精密制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。光譜共焦技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域可以用于材料的性能測(cè)試和分析；高速光譜共焦廠家
共焦位移傳感器是一種共焦位移傳感器,其包括:頭單元，其包括共焦光學(xué)系統(tǒng)；約束裝置，其包括投光用光源，所述投光用光源被構(gòu)造為產(chǎn)生具有多個(gè)波長(zhǎng)的光；以及光纖線纜，其包括用于將從所述投光用光源出射的光傳送到所述頭單元的光纖。所述頭單元包括光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件被構(gòu)造為在經(jīng)由所述光纖的端面出射的檢測(cè)光中引起軸向色像差并且使所述檢測(cè)光朝向測(cè)量對(duì)象會(huì)聚。所述約束裝置包括：分光器，其被構(gòu)造為在經(jīng)由所述光學(xué)構(gòu)件照射于所述測(cè)量對(duì)象的所述檢測(cè)光中使通過在聚焦于所述測(cè)量對(duì)象的同時(shí)被反射而穿過所述光纖的端面的檢測(cè)光光譜分散，并且產(chǎn)生受光信號(hào)；以及測(cè)量約束部，其被構(gòu)造為基于所述受光信號(hào)計(jì)算所述測(cè)量對(duì)象的位移。所述頭單元包括顯示部。所述測(cè)量約束部基于以所述約束裝置的至少一個(gè)操作狀態(tài)、表征各波長(zhǎng)的受光強(qiáng)度的受光波形和所述位移的測(cè)量值為基礎(chǔ)的演算結(jié)果約束所述顯示部的顯示。品牌光譜共焦市場(chǎng)光譜共焦技術(shù)具有很大的市場(chǎng)潛力；
光譜共焦測(cè)量原理通過使用多透鏡光學(xué)系統(tǒng)將多色白光聚焦到目標(biāo)表面來工作。透鏡的排列方式是通過控制色差（像差）將白光分散成單色光。工廠校準(zhǔn)為每個(gè)波長(zhǎng)分配了一定的偏差（特定距離）。只有精確聚焦在目標(biāo)表面或材料上的波長(zhǎng)才能用于測(cè)量。從目標(biāo)表面反射的這種光通過共焦孔徑到達(dá)光譜儀，該光譜儀檢測(cè)并處理光譜變化。漫反射表面和鏡面反射表面都可以使用共焦原理進(jìn)行測(cè)量。共焦測(cè)量提供納米分辨率并且?guī)缀跖c目標(biāo)材料分開運(yùn)行。在傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非常小的光斑尺寸。微型徑向和軸向共焦版本可用于測(cè)量鉆孔或鉆孔的內(nèi)表面，以及測(cè)量窄孔、小間隙和空腔。
光譜共焦測(cè)量技術(shù)是共焦原理和編碼技術(shù)的結(jié)合。白色光源和光譜儀可以完成一個(gè)相對(duì)高度范圍的準(zhǔn)確測(cè)量。光譜共焦位移傳感器的準(zhǔn)確測(cè)量原理如圖1所示。在光纖和超色差鏡片的幫助下，產(chǎn)生一系列連續(xù)而不重合的可見光聚焦點(diǎn)。當(dāng)待測(cè)物體放置在檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，只有一種光波長(zhǎng)能夠聚焦在待測(cè)物表面并反射回來，產(chǎn)生波峰信號(hào)。其他波長(zhǎng)將失去對(duì)焦。使用干涉儀的校準(zhǔn)信息可以計(jì)算待測(cè)物體的位置，并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)于光譜峰處波長(zhǎng)偏移的編碼。超色差鏡片通過提高縱向色差，可以在徑向分離出電子光學(xué)信號(hào)的不同光譜成分，因此是傳感器的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)方案非常重要。該技術(shù)可以采集樣品不同深度處的光譜信息進(jìn)行測(cè)量；
高像素傳感器的設(shè)計(jì)取決于對(duì)焦水平和圖像室內(nèi)空間NA的要求。同時(shí)，在光譜共焦位移傳感器中，屏幕分辨率通常采用全半寬來進(jìn)行精確測(cè)量。高NA可以降低半寬，提高分辨率。因此，在設(shè)計(jì)超色差攝像鏡頭時(shí)，需要盡可能提高NA。高圖像室內(nèi)空間NA可以提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率，并允許待測(cè)表面在相對(duì)大的角度或某些方向上傾斜。但是，同時(shí)提高NA也會(huì)導(dǎo)致球差擴(kuò)大，并增加電子光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化難度。傳感器的檢測(cè)范圍主要取決于超色差鏡片的縱向色差。因?yàn)楣庾V儀在各個(gè)波長(zhǎng)的像素應(yīng)該是一致的，如果縱向色差與波長(zhǎng)之間存在離散系統(tǒng)，這種離散系統(tǒng)也會(huì)對(duì)傳感器的像素或靈敏度在不同波長(zhǎng)上造成較大的差別，從而損害傳感器的特性。通過使用自然散射的玻璃或者衍射光學(xué)元件(DOE)可以形成足夠強(qiáng)的色差。然而，制造難度和成本相對(duì)較高，且在可見光范圍內(nèi)透射損耗也非常高。光譜共焦技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域可以用于材料表面和內(nèi)部的成像和分析；自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦品牌企業(yè)
光譜共焦位移傳感器的測(cè)量精度和穩(wěn)定性受到光源、光譜儀和探測(cè)器等因素的影響。高速光譜共焦廠家
譜共焦測(cè)量技術(shù)由于其高精度、允許被測(cè)表面有更大的傾斜角、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)性高、對(duì)被測(cè)表面狀況要求低、以及高分辨率的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，迅速成為工業(yè)測(cè)量的熱門傳感器，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造、表面工程研究、精密測(cè)量、3C電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
本次測(cè)量場(chǎng)景使用的是創(chuàng)視智能TS-C10000光譜共焦傳感頭和CCS控制器。TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)0.025μm的重復(fù)精度，±0.02% of F.S.的線性精度，10kHz的采樣速度，以及±65°的測(cè)量角度，能夠適應(yīng)鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)、模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口。 高速光譜共焦廠家