過(guò)去,針對(duì)測(cè)量待測(cè)物體的高度等,已經(jīng)使用了光譜共焦傳感器的技術(shù)。例如,日本的intenational公開(kāi)2014/141535(以下稱為專利文獻(xiàn)1)公開(kāi)了使用多個(gè)頭部的共焦光學(xué)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行對(duì)測(cè)量對(duì)象的位移的多點(diǎn)測(cè)量的共焦測(cè)量設(shè)備。在該共焦測(cè)量設(shè)備中,在各頭部中設(shè)置有光學(xué)濾波器,并且設(shè)置要用于測(cè)量的波長(zhǎng)帶,以使得這些頭部彼此不同。例如,在No.1頭部中使用具有約400nm~600nm的波長(zhǎng)的光,并且在第二頭部中使用具有約600nm~800nm的波長(zhǎng)的光(專利文獻(xiàn)1的說(shuō)明書(shū)中的段落、通過(guò)以這種方式使要在這些頭部中使用的光的波長(zhǎng)帶彼此不同,可以將分光器內(nèi)部所布置的攝像裝置分割成要由各頭部使用的多個(gè)區(qū)域(通道)。結(jié)果,可以針對(duì)多個(gè)光學(xué)頭only使用一個(gè)分光器(攝像裝置)來(lái)進(jìn)行測(cè)量對(duì)象的多點(diǎn)測(cè)量.傳感器的測(cè)量范圍受到光譜共焦顯微鏡成像范圍的限制。青浦區(qū)認(rèn)可光譜共焦位移傳感器
本實(shí)用新型提供一種光譜共焦位移傳感器，包括光源耦合器，入射光纖，光譜共焦位移傳感探頭，接收光纖，光譜儀，所述光譜儀固定連接所述接收光纖的出光端，所述光譜儀帶有感光元件并用于把被測(cè)物體的反射光進(jìn)行色散聚焦到感光元件上且量化成光譜曲線。通過(guò)光譜共焦工作原理，避免使用激光直接照射到物體表面而呈現(xiàn)顆粒狀的散斑，克服不易確定像點(diǎn)的質(zhì)心位置的缺陷。1.一種光譜共焦位移傳感器，其特征在于，包括有：光源耦合器，所述光源耦合器用于產(chǎn)生多色光；入射光纖，所述入射光纖的入光端固定連接在所述光源耦合器中并用于接收所述光源耦合器所發(fā)出的多色光；光譜共焦位移傳感探頭，所述光譜共焦位移傳感探頭固定連接在所述入射光纖的出光端，所述光譜共焦位移傳感探頭用于對(duì)入射光纖傳導(dǎo)的多色光進(jìn)行軸向色散后將不同波長(zhǎng)的光分別聚焦，并對(duì)被測(cè)物體的反射光進(jìn)行傳導(dǎo)；吉林光譜共焦位移傳感器量大從優(yōu)光譜共焦位移傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)材料的變化情況，對(duì)于研究材料的力學(xué)性能具有重要意義。
傳統(tǒng)的光譜儀中，還可采用光柵進(jìn)行分光，與棱鏡組相比，光柵分光的光能量損失較大，對(duì)于光譜共焦系統(tǒng)，finally照射到光譜儀的感光器件上的efficient光譜儀中，還可采用光柵進(jìn)行分光，與棱鏡組相比，光柵分光的光能量損失較大，對(duì)于光譜共焦系統(tǒng)，finally照射到光譜儀的感光器件上的有效光能信號(hào)很弱，影響測(cè)量精度和效果。光譜儀還包括有用于對(duì)反射光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡組，準(zhǔn)直透鏡組設(shè)置在接收光纖的出光端與棱鏡組之間。通常光線是發(fā)散的，即開(kāi)始相鄰的兩條光線傳播后會(huì)相離越來(lái)越遠(yuǎn)，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡組對(duì)反射光進(jìn)行準(zhǔn)直，可以讓多色光平行射入棱鏡組。平行光束的方向穩(wěn)定性高，在接收平面上能形成穩(wěn)定的中心，有利于后續(xù)對(duì)各色光進(jìn)行色散。
在接收光纖的出光端可裝配連接有光譜儀，當(dāng)光譜儀與接收光纖的出光端裝配好后，光譜儀與接收光纖的出光端實(shí)現(xiàn)固定連接，光譜儀帶有感光元件并用于把被測(cè)物體的反射光進(jìn)行色散聚焦到感光元件上且量化成光譜曲線。這樣，通過(guò)光源耦合器產(chǎn)生多色光，多色光在入射光纖中傳導(dǎo)到光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)；通過(guò)光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)的透鏡組和光學(xué)元件使多色光發(fā)生光譜色散，不同波長(zhǎng)的單色光聚焦到不同的軸向高度，使波長(zhǎng)與被測(cè)物體的位移產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系；該傳感器的應(yīng)用將有助于提高微納制造、生物醫(yī)學(xué)和半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域中的精密測(cè)量的準(zhǔn)確性。
此外,物鏡使在聚焦位置P處被測(cè)量點(diǎn)所反射的可見(jiàn)光會(huì)聚到光纖處。具體地,殼體部的后端的連接口設(shè)置在聚焦于測(cè)量點(diǎn)上且被測(cè)量點(diǎn)反射的可見(jiàn)光由物鏡會(huì)聚至的共焦位置處。通過(guò)使光纖連接至連接口,可以選擇性地射出多個(gè)可見(jiàn)光束中的在聚焦位置P處被測(cè)量點(diǎn)反射的可見(jiàn)光作為測(cè)量光)。在圖1中,在物鏡和連接口之間示出了被待測(cè)物體0反射的RGB這三個(gè)顏色的光。在圖1所示的示例中,在聚焦位置處存在測(cè)量點(diǎn)。因此,使被測(cè)量點(diǎn)反射的綠色光G會(huì)聚到光纖處。結(jié)果,綠色光G的反射光作為測(cè)量光經(jīng)由光纖射出。這樣射出的測(cè)量光的波長(zhǎng)和光軸上的測(cè)量點(diǎn)的位置處于一對(duì)一關(guān)系。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度測(cè)量，對(duì)于研究材料的微觀性質(zhì)具有重要意義。合肥直銷(xiāo)光譜共焦位移傳感器
它可以測(cè)量物體微小的位移，精度高達(dá)亞微米級(jí)別。青浦區(qū)認(rèn)可光譜共焦位移傳感器
被測(cè)物體表面反射的反射光通過(guò)探頭接收并由接收光纖選擇性的傳輸?shù)焦庾V儀，光譜儀對(duì)反射光進(jìn)行聚焦并通過(guò)設(shè)置在光譜儀中的感光元件對(duì)反射光進(jìn)行量化處理，量化后的光波在光譜儀上產(chǎn)生一個(gè)光譜波峰，光譜曲線的峰值位置與聚焦于被測(cè)物體表面的波長(zhǎng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系；光譜儀將波長(zhǎng)、被測(cè)物體的位移和光譜波峰位置三者建立對(duì)應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行分析，通過(guò)光譜波峰反推出被測(cè)物體的位移，實(shí)現(xiàn)利用光譜共焦原理測(cè)量位移的過(guò)程；因此本方案中的光譜共焦位移傳感器通過(guò)光譜共焦工作原理，避免使用激光直接照射到物體表面而呈現(xiàn)顆粒狀的散斑，克服不易確定像點(diǎn)的質(zhì)心位置的缺陷。青浦區(qū)認(rèn)可光譜共焦位移傳感器