江苏通信光谱共焦位移传感器

本实用新型解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光谱共焦位移传感器，旨在通过光谱共焦工作原理，避免通过激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑，克服不易确定像点的质心位置的缺陷。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下： 一种光谱共焦位移传感器，包括底座，其中，还包括有：光源耦合器，所述光源耦合器用于产生多色光； 入射光纤，所述入射光纤的入光端固定连接在所述光源耦合器中并用于接收所述光源耦合器所发出的多色光；该传感器利用光路中的光谱信息实现对位移的测量。江苏通信光谱共焦位移传感器

光谱共焦位移传感器是一种具有超高精度和超高稳定性的非接触式位移传感器。与激光三角法相比,光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物体适应性强,适用于手机玻璃的检测,凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复。 光谱共焦传感器是一种基于光学色散原理的非接触式位移传感器,目的是建立距离与波长间的对应关系。传统的激光三角法测量技术已经比较成熟,运用也比较widely,但由于CCD相机接收反射光范围的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的测量。光谱共焦位移传感器由于其运用同光路的光纤,只要光能照射的区域就能够沿原路返回,可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。沧州高精度光谱共焦位移传感器该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性。

在光源耦合器上可装配连接有入射光纤，入射光纤固定连接在光源耦合器上后，入射光纤的入光端固定连接在光源耦合器中，入射光纤用于接收并传导所述多色光光源所发出的多色光；，在入射光纤的出光端固定连接有光谱共焦位移传感探头，光谱共焦位移传感探头用于对入射光传导的多色光进行轴向色散后将不同波长的光分别在聚焦于轴向不同高度，并对被测物体的反射光进行接收和传导；在光谱共焦位移传感探头上固定连接有接收光纤，接收光纤的入光端固定设置在光谱共焦位移传感探头内，接收光纤的入光端用于选择性的接收光谱共焦位移传感探头传导的被测物体的反射光，接收到的反射光在接收光纤内进行传导；

入射光纤，接收光纤，多个导光光纤外表面套设有保护套，所述保护套一端固定设置在探头壳体内。这样通过保护套使入射光纤，接收光纤，多个导光光纤形成通过光源耦合器产生多色光，多色光在入射光纤中传导到光谱共焦位移传感探头内。通过光谱共焦位移传感探头内的半透半反光学镜和色散镜头使多色光发生光谱色散，不同波长的单色光聚焦到不同的轴向位置，使波长与被测物体的位移产生对应关系；被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤传输到光谱仪，光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理，量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰，光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系；该传感器的优点包括高精度、非接触式和抗温度、抗振动等效应。

被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤选择性的传输到光谱仪，光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理，量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰，光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系；光谱仪将波长、被测物体的位移和光谱波峰位置三者建立对应关系后进行分析，通过光谱波峰反推出被测物体的位移，实现利用光谱共焦原理测量位移的过程；因此本方案中的光谱共焦位移传感器通过光谱共焦工作原理，避免使用激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑，克服不易确定像点的质心位置的缺陷。该传感器可以与其他测量设备相结合，实现多参数的综合测量。江苏通信光谱共焦位移传感器

它可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量，对于研究材料的表面性质具有重要意义。江苏通信光谱共焦位移传感器

本发明提供一种光谱共焦传感器和测量方法。该光谱共焦传感器包括:光源部,用于射出具有不同波长的多个光束;多个光学头,用于将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光:分光器,其包括:线传感器,以及光学系统,其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束:以及位置计算部,用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点的位置江苏通信光谱共焦位移传感器