高性能光谱共焦设备

时间:2024年06月12日 来源:

为了满足全天候观察的需求,设计了波段范围为可见光-短波红外宽光谱共焦光学成像系统。根据宽光谱共焦原理以及光学被动式无热化原理,设计了一个波段范围为0.4μm~2.5μm、焦距数为50 mm,F数为2.8的光学成像系统,该系统在可见光波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.7,红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.5,探测器选用为15μm×15μm、像元数为640 pixel×512 pixel碲镉汞探测器。该宽光谱共焦型光学系统均采用普通玻璃材料以及易加工的球面透镜,在温度范围-40℃~+60℃内对光学系统消热差,实现了无需调焦即可满足昼夜观察的使用需求,可广泛应用于安防监控、森林防火等领域 。光谱共焦技术在材料科学领域可以用于材料的性能测试和分析。高性能光谱共焦设备

光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术,在测量过程中无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,因此可以大幅提高测量速度。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,精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高,因此迅速成为工业测量的热门传感器,大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理,并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时 对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨,并展望了其发展前景。线阵光谱共焦常用解决方案线性色散设计的光谱共焦测量技术是一种新型的测量方法。

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,对背景光,环境光源等杂光的抗干扰能力强,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 。

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,图5(a)是靶丸外表面轮廓的原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪的测量曲线。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。从图中可以看出,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。图5(b)是靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线,从图中可以看出,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。光谱共焦技术在医学、材料科学、环境监测等领域有着广泛的应用;

光谱共焦位移传感器作为一种新型位移传感器,因为其测量精度高,对于杂光等干扰光线传感器不敏感具有较强的抵抗能力等特点,应用前景十分大量。文章通过对原理的分析,设计了一款色散镜头使用H-K9L和H-ZF4A玻璃,采用正负透镜组分离结构组合形成镜头组,使用凹凸透镜补偿法该镜,在486, ..._,656nm波长范围内,色散范围约为焦量与波长之间通过线性拟合所得其线性性达到0.9976,很好的平衡了传感器各个聚焦位置的灵敏度,配以合适的光谱仪,传感器的分辨率可达到5nm的测量精度。符合设计要求产生了较大的线性轴向色散,在保证大色散范围的同时轴向色散与波长之间也存在着好的线性。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的变形过程进行精确测量,对于研究材料的变形行为具有重要意义。工厂光谱共焦哪个品牌好

激光位移传感器可分为点、线两种形式。高性能光谱共焦设备

光谱共焦位移传感器是一种高精度 、高灵敏度的测量工件表面缺陷的先进技术。它利用光学原理和共焦原理,通过测量光谱信号的位移来实现对工件表面缺陷的精确检测和定位。本文将介绍光谱共焦位移传感器测量工件表面缺陷的具体方法。首先,光谱共焦位移传感器需要与光源和检测系统配合使用。光源通常LED光源,以保证光谱信号的稳定和清晰。检测系统则包括光谱仪和位移传感器,用于测量和记录光谱信号的位移。其次,测量过程中需要对工件表面进行预处理。这包括清洁表面、去除杂质和涂覆适当的反射涂料,以提高光谱信号的反射率和清晰度。同时,还需要调整光谱共焦位移传感器的焦距和角度,以确保光谱信号能够准确地投射到工件表面并被传感器检测到。接着,进行实际的测量操作。在测量过程中,光谱共焦位移传感器会实时地对工件表面的光谱信号进行采集和分析。通过分析光谱信号的位移和波形变化,可以准确地检测出工件表面的缺陷,如凹陷、凸起、裂纹等。同时,光谱共焦位移传感器还可以实现对缺陷的精确定位和尺寸测量,为后续的修复和处理提供重要的参考数据。高性能光谱共焦设备

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