好的光谱共焦位移传感器主要功能与优势

时间:2024年06月05日 来源:

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它的精度可以达到纳米级别,适用于各种需要高精度位移测量的领域。好的光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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分光器包括线传感器和光学系统。光学系统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,并且所述光学系统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中的各个测量光束。 所述位置计算部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各自的位置。该光谱共焦传感器包括用于使用从光源部射出的光进行测量的多个光学头。从光学头各自射出的测量光由于衍射光栅而发生衍射,并且分别向线传感器的多个受光区域射出。因此,可以基于线传感器的多个受光区域的各受光位置来计算多个测量点各自的位置。结果,可以在不增加衍射光栅和线传感器的数量的情况下,利用少量的组件来执行多点测量镇江有哪些光谱共焦位移传感器光谱共焦位移传感器是一种高精度、高分辨率的位移测量技术,具有广泛的应用前景。

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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,通过光谱波峰位置反推出被测物体的位移,实现通过光谱共焦的原理测量位移的过程。应当理解的是,本实用新型的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。一条连接结构,实现便于装配的同时,对入射光纤,接收光纤,多个导光光纤进行保护。创视智能嗯

1.光谱共焦位移传感器系统,其特征在于:所述传感器系统由卤素灯光源、Y型光纤、光谱共焦透镜组、共焦小孔和光谱仪组成,所述卤素灯光源连接所述Y型光纤,所述光谱仪通过所述共焦小孔连接所述Y型光纤一端,所述Y型光纤另一端连接所述光谱共焦透镜组,所述光谱共焦透镜组包括盒盖、盒体、两个双凸球面镜、套简和一个弯月透镜,所述盒体内设置有光路通道、限位槽和透光孔,所述光路通道位于所述限位槽和所述透光孔之间,所述光路通道上从左往右依次设置有两个相互平行的number one卡槽和一个第二卡槽,两个所述双凸球面镜分别限位在两个所述number one卡槽内,所述弯月透镜限位在所述第二卡槽内,所述Y型光纤通过SMA905插头与所述盒体相连。2.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器系统,其特征在于:所述套筒限位在所述限位槽内,且与所述限位槽相匹配,所述套筒上设置有用于光纤连接的螺纹孔。3.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器系统,其特征在于:两个所述双凸球面镜的凸面侧朝内对称设置。4.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器系统,其特征在于:两个所述双凸球面镜之间的间距为2.5~5.5mm。该传感器适用于高分辨率成像系统,如光学显微镜和扫描电子显微镜中的位移测量。

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本实用新型的工作原理如下:1)卤素灯光源发出的光,通过Y型光纤后,一端经光谱共焦透镜组后,照射到被测物体表面,经过光谱共焦透镜组后买不同波长的光产生光谱的色散。2)光源通过光谱共焦透镜组后,照射到某一位置的被测物体,经被测物体表面反射的某一波长的单色光,反向回到Y型光纤的另一端,单色光到达共焦小孔,由于小孔滤波的作用,only有被测物体表面反射的该波长单色光,通过共焦小孔后进入光谱仪,采集光谱信息;并通过调整被测物体的位置,利用光谱仪来收集反射回来光的光谱信息。3)对采集到的光谱信息进行光强的归一化处理,并对原始的光谱数据进行去噪平滑等预处理后,拟合出一条符合平滑的曲线,然后采用高斯拟合的算法来进行峰谱定位,高斯函数的峰值位置为其一阶导数的零点,可以认为找到了高斯函数的一阶导数零点就找到了高斯函数的峰谱位置。4)利用超精密的运动控制台,来标定不同位置对应的光谱谱峰值,找出一一对应关系;标定完成后,通过读取软件上峰谱值的大小,就可以测出被测物离光源的精确位置。以上only为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等。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。盐城防水光谱共焦位移传感器

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

过去,针对测量待测物体的高度等,已经使用了光谱共焦传感器的技术。例如,日本的intenational公开2014/141535(以下称为专利文献1)公开了使用多个头部的共焦光学系统来进行对测量对象的位移的多点测量的共焦测量设备。在该共焦测量设备中,在各头部中设置有光学滤波器,并且设置要用于测量的波长带,以使得这些头部彼此不同。例如,在No.1头部中使用具有约400nm~600nm的波长的光,并且在第二头部中使用具有约600nm~800nm的波长的光(专利文献1的说明书中的段落、通过以这种方式使要在这些头部中使用的光的波长带彼此不同,可以将分光器内部所布置的摄像装置分割成要由各头部使用的多个区域(通道)。结果,可以针对多个光学头only使用一个分光器(摄像装置)来进行测量对象的多点测量.好的光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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