随着精密仪器制造业的发展，人们对于工业生产测量的要求越来越高，希望能够生产出具有精度高、适应性强、实时无损检测等特性的位移传感器，光谱共焦位移传感器的出现，使问题得到了解决，它是一种非接触式光电位移传感器，测量精度可达亚微米级甚至于更高，对于杂光等干扰光线，传感器并不敏感 ，具有较强的抵抗力，适应性强，且其在体积方面具有小型化的特点，因此应用前景十分大量。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一，镜头组性能参数对位移传感器的测量精度与分辨率起着决定性的作用。光谱共焦技术的研究集中在光学系统的设计和优化，以及数据处理和成像算法的研究。国产光谱共焦原理
由于每一个波长都可以固定一个距离值，因此，通过将光谱山线峰值波长确定下来，就可以将精确的距离值推算出来。假设传感器与物体表面存在相对移动，此时物体表面的中心点恰好处在单色光（A1）的像点处，可以作出光谱仪探测到的光谱曲线。通过测量得到不同的波长值，可以将物体表面不同点之间的相对位移值计算出来。如果配上精细的扫描机构，就可以对整体的二维表面轮廓及形貌进行精确的测量。相比其他传统的位移传感器 ，光谱共焦传感器凭借独特的测量原理，具有测量效率高、精度高、体积小、非接触等特点，在各个领域都得到了大量的应用。高性能光谱共焦推荐光谱共焦技术可以测量位移，利用返回光谱的峰值波长位置。
光谱共焦测量技术由于其具有测量精度高、测量速度快、可以实现非接触测量的独特优势而被大量应用于工业级测量。让我们先来看一下光谱共焦技术的起源和光谱共焦技术在精密几何量计量测试中的成熟典型应用。共焦显微术的概念首先是由美国的 Minsky 于 1955年提出, 其利用共焦原理搭建台共焦显微镜, 并于1957年申请了专利。自20世纪90年代, 随着计算机技术的飞速发展, 共焦显微术成了研究的热点，得到快速的发展。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,其无需轴向扫描, 直接由波长对应轴向距离信息, 从而大幅提高测量速度。 而基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、 非接触式的新型传感器, 目前精度上可达nm量级。 共焦测量术由于其高精度、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、以及高分辨率的独特优势，迅速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、 精密测量等领域得到大量应用。
靶丸内表面轮廓是激光核聚变靶丸的关键参数，需要精密检测。本文首先分析了基于白光共焦光谱和精密气浮轴系的靶丸内表面轮廓测量基本原理，建立了靶丸内表面轮廓的白光共焦光谱测量方法。此外，搭建了靶丸内表面轮廓测量实验装置，建立了基于靶丸光学图像的辅助调心方法，实现了靶丸内表面轮廓的精密测量，获得了准确的靶丸内表面轮廓曲线; 对测量结果的可靠性进行了实验验证和不确定度分析，结果表明 ，白光共焦光谱能实现靶丸内表面低阶轮廓的精密测量.光谱共焦技术是一种基于共焦显微镜原理的成像和分析技术。
由于光谱共焦传感器对于不同的反射面反射回来的单色光的波长不同，因此对于材料的厚度精密测量具有独特的优势。光学玻璃、生物薄膜、平行平板等，两个反射面都会反射不同波长的单色光，进而只需一个传感器，即可推算出厚度，测量精度可达微米量级，且不损伤被测表面。利用光谱共焦位移传感器测量透明材料厚度的应用，计算了该系统的测量误差范围大概为 0.005mm。利用光谱共焦传感器对平行平板的厚度以及光学镜头的中心厚度进行测量的方法，并针对被测物体材料的色散对厚度测量精度的影响做了理论的分析。为了探究由流体跌落方式制备的薄膜厚度与跌落模式、雷诺数、底板的倾斜角度之间的关系，采用光谱共焦传感器实时监控制备后的薄膜厚度，利用对顶安装的白光共焦传感器组 ，实现了对厚度为 10—100μm 的金属薄膜厚度及分布的精确测量，并进行了测量不确定度分析，得到系统的测量不确定度为 0.12μm 左右。光谱共焦位移传感器可以实现亚微米级别的位移和形变测量，具有高精度和高分辨率的特点。新型光谱共焦供应链
光谱共焦位移传感器可以实时监测材料的变化情况，对于研究材料的力学性能具有重要意义。国产光谱共焦原理
因为共焦测量方法具有高精度的三维成像能力，所以它已被用于表面轮廓和三维结构的精密测量。本文分析了白光共焦光谱的基本原理，建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型，并基于白光共焦光谱和精密旋转轴系，开发了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量系统和靶丸圆心精密位置确定方法。使用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时，其测量精度受到多个因素的影响，如白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率和靶丸内外表面轮廓的直接测量数据 。国产光谱共焦原理
