共焦位移传感器是一种共焦位移传感器,其包括:头单元,其包括共焦光学系统;约束装置,其包括投光用光源,所述投光用光源被构造为产生具有多个波长的光;以及光纤线缆,其包括用于将从所述投光用光源出射的光传送到所述头单元的光纤。所述头单元包括光学构件,所述光学构件被构造为在经由所述光纤的端面出射的检测光中引起轴向色像差并且使所述检测光朝向测量对象会聚。所述约束装置包括:分光器,其被构造为在经由所述光学构件照射于所述测量对象的所述检测光中使通过在聚焦于所述测量对象的同时被反射而穿过所述光纤的端面的检测光光谱分散,并且产生受光信号;以及测量约束部,其被构造为基于所述受光信号计算所述测量对象的位移。所述头单元包括显示部。所述测量约束部基于以所述约束装置的至少一个操作状态、表征各波长的受光强度的受光波形和所述位移的测量值为基础的演算结果约束所述显示部的显示。光谱共焦三维形貌仪用超大色散线性物镜组设计是一项重要的研究内容;小型光谱共焦的原理
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。小型光谱共焦传感器精度光谱共焦位移传感器采用的是非接触式测量方式,可以避免传统测量方式中的接触误差。
光谱共焦测量技术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高、对被测表面状况要求低以及高分辨率等特点,已成为工业测量的热门传感器,在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量和3C电子等领域广泛应用。本次测量场景采用了创视智能TS-C1200光谱共焦传感头和CCS控制器。TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025 µm的重复精度、±0.02%的线性精度、30kHz的采样速度和±60°的测量角度,适用于镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面,支持485、USB、以太网和模拟量的数据传输接口。
本文通过对比测试方法,考核了基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度。图5(a)比较了原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪测量曲线,二者低阶轮廓整体相似性高,但在靶丸赤道附近的高频段轮廓测量上存在一定的偏差。此外,白光共焦光谱的信噪比也相对较低,只适合测量靶丸表面低阶的轮廓误差。图5(b)比较了原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线,发现两种方法在模数低于100的功率谱范围内测量结果一致性较好,但当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这反映了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于共焦光谱检测数据受多种因素影响,高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦透镜组设计和性能优化是光谱共焦技术研究的重要内容之一;
这篇文章介绍了一种具有1毫米纵向色差的超色差摄像镜头,它具有0.4436的图像室内空间NA和0.991的线性相关系数R²,其构造达到了原始设计要求并显示出了良好的光学性能。实现线性散射需要考虑一些关键条件,并可以采用不同的优化方法来改进设计。首先,线性散射的实现需要确保摄像镜头的各种光谱成分具有相同的焦点位置,以减少色差。为了实现这个要求,需要采用精确的光学元件制造和装配,确保不同波长的光线汇聚到同一焦点。同时,特殊的透镜设计和涂层技术也可以减小纵向色差。在优化设计方面,可以采用非球面透镜或使用折射率不同的材料组合来提高图像质量。此外,改进透镜的曲率半径、增加光圈叶片数量和设计更复杂的光学系统也可以进一步提高性能。总的来说,这项研究强调了高线性纵向色差和高图像室内空间NA在超色差摄像镜头设计中的重要性。这种设计方案展示了光学工程的进步,表明光谱共焦位移传感器的商品化生产将朝着高线性纵向色差和高图像室内空间NA的方向发展,从而提供更加精确和高性能的成像设备,满足不同领域的需求。光谱共焦技术有着较大的应用前景;小型光谱共焦传感器精度
光谱共焦位移传感器可以实现对材料的振动频率和振动幅度的测量,对于研究材料的振动特性具有重要意义;小型光谱共焦的原理
表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素在工件加工表面上形成的具有较小间距和较小峰谷的微观水平状况,是表面质量的一个重要衡量指标,关系零件的磨损、密封、润滑、疲劳、研和等机械性能。表面粗糙度测量主要可分为接触式测量和非接触式测量。触针式接触测量容易划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低、不能测复杂表面,而非接触测量相对而言可以实现非接触、高效、在线实时测量,而成为未来粗糙度测量的发展方向。目前常用的非接触法主要有干涉法、散斑法、散射法、聚焦法等。而其中聚焦法较为简单实用。采用光谱共焦位移传感器,搭建了一套简易的测量装置,对膜式燃气表的阀盖粗糙度进行了非接触的测量,以此来判断阀盖密封性合格与否,取得了一定的效果。基于光谱共焦传感器,利用其搭建的二维纳米测量定位装置对粗糙度样块进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定评定,得到 U95 为 13.9%。小型光谱共焦的原理