大连光谱共焦位移传感器主要功能与优势

时间:2024年06月19日 来源:

在接收光纤的出光端可装配连接有光谱仪,当光谱仪与接收光纤的出光端装配好后,光谱仪与接收光纤的出光端实现固定连接,光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。这样,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透镜组和光学元件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高度,使波长与被测物体的位移产生对应关系;它使用光谱共焦技术来测量物体的微小位移,能够达到亚微米级的高精度。大连光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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通过配置线传感器和光学系统等以使得测量对象区域变成彼此不同的区域,可以高精度地执行多点测量。多个光学头可以是2个光学头或者3个光学头。利用本技术,可以使用少量的组件来执行2个或3个点的同时测量。根据本发明的实施例的测量方法包括射出具有不同波长的多个光束。通过多个光学头中的各光学头,将所射出的多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在聚焦位置处被测量点反射的测量光。使从多个光学头射出的多个测量光束发生衍射,并且向线传感器的不同的多个受光区域射出衍射光束。基于线传感器的多个受光区域各自的受光位置来计算作为多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置。根据本发明,可以利用少量的组件来执行多点测量。应当注意,不必局限于这里的效果,并且可以获得说明书中的任何效果。设备光谱共焦位移传感器产品基本性能要求该传感器的应用将有助于提高微纳制造、半导体制造和生物医学等领域中的精密测量的准确性。

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多个光入射口可以沿着与线传感器的线方向相对应的预定方向设置。因此,可以容易地设计分光器。分光器可以包括设置有多个光入射口的光入射面。在这种情况下,多个光入射口可以设置在包括线方向和预定基准轴的方向的平面与光入射面相交的直线上。因此,可以容易地设计分光器。在针对多个光学头中的各光学头将如下区域假定为测量对象区域的情况下,多个受光区域可以与分别对应于多个光学头的多个测量对象区域相对应,其中,该区域是线传感器的从在射出多个光東中的具shortest波长的光作为测量光的情况下的受光位置到在射出具有longest波长的光作为测量光的情况下的受光位置为止的区域。

随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。该传感器可应用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量。

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根据权利要求1所述的光谱共焦传感器,其中所述线传感器是在使用预定基准轴作为基准的情况下布置的,以及所述光学系统是在使用所述预定基准轴作为基准的情况下配置的,并且所述光学系统包括所述多个测量光束入射的多个光入射口,其中所述多个光入射口在使用所述预定基准轴作为基准的情况下设置在不同位置处。根据权利要求2所述的光谱共焦传感器,其中,所述预定基准轴与在使所述测量光从所述分光器的虚拟光入射口入射至所述光学系统的情况下的光轴相对应。该传感器利用光路中的光谱信息实现对位移的测量。湖州光谱共焦位移传感器常用知识

该传感器利用光路中的光谱信息来测量位移。大连光谱共焦位移传感器主要功能与优势

传统的光谱仪中,还可采用光栅进行分光,与棱镜组相比,光栅分光的光能量损失较大,对于光谱共焦系统,finally照射到光谱仪的感光器件上的efficient光谱仪中,还可采用光栅进行分光,与棱镜组相比,光栅分光的光能量损失较大,对于光谱共焦系统,finally照射到光谱仪的感光器件上的有效光能信号很弱,影响测量精度和效果。光谱仪还包括有用于对反射光进行准直的准直透镜组,准直透镜组设置在接收光纤的出光端与棱镜组之间。通常光线是发散的,即开始相邻的两条光线传播后会相离越来越远,通过准直透镜组对反射光进行准直,可以让多色光平行射入棱镜组。平行光束的方向稳定性高,在接收平面上能形成稳定的中心,有利于后续对各色光进行色散。大连光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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