原装光谱共焦应用

时间:2024年03月02日 来源:

高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时,在光谱共焦位移传感器中,屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽,提高分辨率。因此,在设计超色差摄像镜头时,需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率,并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是,同时提高NA也会导致球差扩大,并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的,如果纵向色差与波长之间存在离散系统,这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别,从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而,制造难度和成本相对较高,且在可见光范围内透射损耗也非常高。该传感器具有高精度、高灵敏度、高稳定性等特点,适用于微纳尺度的位移变化测量。原装光谱共焦应用

光谱共焦测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差(特定距离)。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪,该光谱仪检测并处理光谱变化。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在传感器的测量范围内实现了一个非常小的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔。线光谱共焦推荐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。

光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的融合。一个完整的相对高度范畴能够通过使用白光灯灯源照明灯具和光谱仪完成精确测量。光谱共焦位移传感器的精确测量原理如下图1所显示,灯源发出光经过光纤,再通过超色差镜片,超色差镜片能够聚焦在直线光轴上,产生一系列可见光聚焦点。这种可见光聚焦点是连续的,不重合的。当待测物放置检测范围内时,只有一种光波长能够聚焦在待测物表层并反射面,依据激光光路的可逆回到光谱仪,产生波峰焊。全部别的波长也将失去焦点。运用单频干涉仪的校准信息计算待测物体的部位,创建光谱峰处波长偏移的编号。该超色差镜片通过提升,具备比较大的纵向色差,用以在径向分离出来电子光学信号的光谱成份。因而,超色差镜片是传感器关键部件,其设计方案十分重要。

光谱共焦传感器可以用于数码相机的相位测距,可大幅提高相机的对焦精度和成像质量。同时,还可以通过检测相机的微小振动,实现图像的防抖和抗震功能。光谱共焦传感器可以用于计算机硬盘的位移和振动测量,从而实现对硬盘存储数据的稳定性和可靠性的实时监控。在硬盘的生产过程中,光谱共焦传感器也可用于进行各种机械结构件的位移、振动和形变测试。光谱共焦传感器在3C电子行业中的应用领域极其大量,可用于各种控制和检测环节,实现高精度、高可靠性、高速的测量与检测。光谱共焦技术可以对材料表面和内部进行非接触式的检测和分析;

采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核。为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,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,这也反应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。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦技术可以实现高分辨率的成像和分析;原装光谱共焦应用

光谱共焦位移传感器具有非接触式测量的优势,可以在微观尺度下进行精确的位移测量;原装光谱共焦应用

硅片栅线的厚度测量方法我们还用创视智能TS-C系列光谱共焦传感器和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% of F.S.的线性精度,10kHz的测量速度,以及±60°的测量角度,能够适应镜面、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、模拟量的数据传输接口。我们主要测量太阳能光伏板硅片删线的厚度,所以这次用单探头在二维运动平台上进行扫描测量。栅线测量方法:首先我们将需要扫描测量的硅片选择三个区域进行标记如图1,用光谱共焦C1200单探头单侧测量,栅线厚度是栅线高度-基底的高度差。二维运动平台扫描测量(由于栅线不是一个平整面,自身有一定的曲率,对测量区域的选择随机性影响较大)。原装光谱共焦应用

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