河南设备光谱共焦位移传感器

本实用新型提供一种光谱共焦位移传感器，包括光源耦合器，入射光纤，光谱共焦位移传感探头，接收光纤，光谱仪，所述光谱仪固定连接所述接收光纤的出光端，所述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。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。1.一种光谱共焦位移传感器，其特征在于，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；光谱共焦位移传感探头，所述光谱共焦位移传感探头固定连接在所述入射光纤的出光端，所述光谱共焦位移传感探头用于对入射光纤传导的多色光进行轴向色散后将不同波长的光分别聚焦，并对被测物体的反射光进行传导；它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。河南设备光谱共焦位移传感器

本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:1、该系统采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪来对采集的光波进行采集分析2、该系统结构简单,易于产业化,测量精度高,能对有凹坑的材料及具有高反射特性的玻璃进行测量3、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,对被测物适应性强,适用于凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复:4、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。本实用新型结构简单,实用性强,不仅实现了传感器探头的小型化,有利于提高测量精度,而且适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量。吉林光谱共焦位移传感器性价比高光谱共焦位移传感器是一种高精度具有广泛的应用前景。

被测物体表面反射的反射光通过探头选择性的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；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，实现光谱共焦测量位移的过程，通过光谱共焦工作原理，避免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。

采用入射光纤和接收光纤分离的方式，发射光和反射光从不同的光路中传输，从而避免光线在传输过程中产生内部干扰，提高了光谱共焦系统的信噪比；而且通过设置发射光和反射光的单独通道，光路更顺畅，发射光和反射光分别在入射光纤和接收光纤中传播时不会出现自身反射，从而避免光信号的干扰和能量损失。而传统的光路设置过程中，采用的是Y型光纤，入射光纤和接收光纤在探头内耦合成一条光纤，形成Y型光纤，这样会产生内部串扰，降低信噪比，影响有效信号的提取和整个系统的稳定性。而本方案中的入射光纤和接收光纤单独进行设置，可以避免传统Y型光纤的问题，使光的传播更加稳定。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。

传统的探头中采用的是分光镜，分光镜有一定厚度，使光波产生了垂直光轴方向的横向偏移，而波长不同，其横向偏移不相等，导致多色光的光轴发生分离，经过色散镜头后的聚焦点上不在光轴上，其连线也不是一条直线，所以会产生较大的轴向像差和横向像差而降低MTF值，使整个系统产生较大误差，难以保证整个系统的测量精度。因此，本方案采用的半透半反光学镜2300实现所有多色光的波长共光轴，不发生光轴偏移，即发射光线和接收光线沿光轴完全对称，而且没有垂直光轴方向的偏移，可以更好的消除像差，同时其结构简单，提高机械结构的可加工性。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。唐山直销光谱共焦位移传感器

该传感器可以用于微纳加工、生物医学、半导体制造等领域的精密测量。河南设备光谱共焦位移传感器

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河南设备光谱共焦位移传感器