線光譜共焦的原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-10-18

對光譜共焦位移傳感器原理進(jìn)行理解與分析得出,想得到的理想鏡頭應(yīng)該具備以下性能:首先需要其產(chǎn)生較大的軸向色差,通常需要對鏡頭進(jìn)行消色差措施,而對于此傳感器需要利用其色差進(jìn)行測量,并且還需將其擴(kuò)大化,其次產(chǎn)生軸向色差后在軸上的焦點(diǎn)會由于單色光球差的問題導(dǎo)致光譜曲線響應(yīng)FWHM(Full Width at Half Maximum)變大,影響分辨率,同時(shí)為確保單色光在軸上匯聚點(diǎn)單一,需要對其球差進(jìn)行控制 ,?為使此位移傳感器從原理上保證傳感器的線性度,平衡傳感器各個聚焦位置的靈敏度,應(yīng)盡量使焦點(diǎn)位置與波長成線性關(guān)系。光譜共焦技術(shù)主要來自共焦顯微術(shù),早期由美國學(xué)者 Minsky 提出。線光譜共焦的原理

光譜共焦技術(shù)將軸向距離與波長建立起一套編碼規(guī)則,是一種高精度 、非接觸式的光學(xué)測量技術(shù)?;诠庾V共焦技術(shù)的傳感器作為一種亞微米級、快速精確測量的傳感器,已經(jīng)被大量應(yīng)用于表面微觀形狀、厚度測量、位移測量、在線監(jiān)控及過程控制等工業(yè)測量領(lǐng)域。展望其未來,隨著光譜共焦傳感技術(shù)的發(fā)展,必將在微電子、線寬測量、納米測試、超精密幾何量計(jì)量測試等領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,其無需軸向掃描,直接由波長對應(yīng)軸向距離信息,從而大幅提高測量速度。工廠光譜共焦成本價(jià)光譜共焦位移傳感器在微機(jī)電系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

光譜共焦技術(shù)是一種高精度、非接觸的光學(xué)測量技術(shù),將軸向距離與波長的對應(yīng)關(guān)系建立了一套編碼規(guī)則。作為一種亞微米級、迅速精確測量的傳感器,基于光譜共焦技術(shù)的傳感器已廣應(yīng)用于表面微觀形狀 、厚度測量、位移測量、在線監(jiān)控和過程管控等工業(yè)測量領(lǐng)域。隨著光譜共焦傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,它在微電子、線寬測量、納米測試、超精密幾何量測量和其他領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加廣。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,無需軸向掃描,可以直接利用波長對應(yīng)軸向距離信息,大幅提高測量速度。

光譜共焦位移傳感器是一種基于光波長偏移調(diào)制的非接觸式位移傳感器。它也是一種新型極高精密度、極高可靠性的光學(xué)位移傳感器,近些年對迅速、精確的非接觸式測量變得更加關(guān)鍵。光譜共焦位移傳感器不但可以精確測量偏移,還可用作圓直徑的精確測量,及其塑料薄膜的折光率和厚度的精確測量,在電子光學(xué)計(jì)量檢定、光化學(xué)反應(yīng)、生物醫(yī)學(xué)工程電子光學(xué)等領(lǐng)域具備大量應(yīng)用市場前景。光譜共焦位移傳感器的誕生歸功于共聚焦顯微鏡研究。它們工作中原理類似,都基于共焦原理。1955年,馬文·明斯基依據(jù)共焦原理研發(fā)出共焦光學(xué)顯微鏡。接著,Molesini等于1984年給出了光譜深層掃描儀原理,并將其用于表面輪廓儀。后來在1992年,Browne等人又把它運(yùn)用到共聚焦顯微鏡中,應(yīng)用特殊目鏡造成散射開展高度測量 ,不用彩色掃描,提升了測量速度。a.Ruprecht等運(yùn)用透射分束制定了超色差鏡片,a.Miks探討了運(yùn)用與不一樣玻璃材質(zhì)連接的鏡片得到鏡頭焦距與波長線性關(guān)系的辦法。除開具有μm乃至納米技術(shù)屏幕分辨率以外,光譜共焦位移傳感器還具備對表層質(zhì)量要求低,容許更多的傾斜度和達(dá)到千HZ的輸出功率的優(yōu)勢。激光位移傳感器的應(yīng)用主要是用于非標(biāo)的特定檢測設(shè)備中。

光譜共焦位移傳感器可以嵌入2D掃描系統(tǒng)進(jìn)行測量,提供有關(guān)負(fù)載表面形貌的2D和高度測量數(shù)據(jù)。它的創(chuàng)新原理使傳感器能夠直接透過透明工件的前后表面進(jìn)行厚度測量,并且只需要使用一個傳感器從工件的一側(cè)進(jìn)行測量。相較于三角反射原理的激光位移傳感器,因采用同軸光,所以光譜共焦位移傳感器可以更有效地測量弧形工件的厚度。該傳感器采樣頻率高,體積小,且?guī)в斜憬莸臄?shù)據(jù)接口,因此很容易集成到在線生產(chǎn)和檢測設(shè)備中 實(shí)現(xiàn)線上檢測 。由于采用超高的采樣頻率和超高的精度,該傳感器可以對震動物體進(jìn)行測量,同時(shí)采用無觸碰設(shè)計(jì),避免了測量過程中對震動物體的干擾,也可以對復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的測量和分析 。光譜共焦技術(shù)具有精度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)。線光譜共焦的原理

光譜共集技術(shù)在電子制造領(lǐng)域可以用于電子元件的精度檢測和測量。線光譜共焦的原理

光譜共焦技術(shù)是一種高精度、非接觸的光學(xué)測量技術(shù),將軸向距離與波長的對應(yīng)關(guān)系建立了一套編碼規(guī)則。作為一種亞微米級、迅速精確測量的傳感器,基于光譜共焦技術(shù)的傳感器已廣應(yīng)用于表面微觀形狀 、厚度測量 、位移測量、在線監(jiān)控和過程管控等工業(yè)測量領(lǐng)域。隨著光譜共焦傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,它在微電子、線寬測量、納米測試、超精密幾何量測量和其他領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加廣。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,無需軸向掃描,可以直接利用波長對應(yīng)軸向距離信息,大幅提高測量速度。線光譜共焦的原理