在探头壳体的内侧壁上固定设置有反光镜,所述反光镜用于反射所述半透半反光学镜所发出的反射光,即反光镜对半透半反光学镜所反射的光线进行再次反射,所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方,通过反光镜所反射的反射光进入到接收光纤的入光端,再通过接收光纤传递反射光到光谱仪。本实施例中采用的入射光纤和接收光纤的入光端和出光端的用于导光的纤芯直径均为微米级,直径通常为50-100毫米,导光直径非常小,当反射光的焦点落在接收光纤的纤芯之外时,无法对反射光进行接收,而需要测量的相应波长的反射光可以顺利通过接收光纤的纤芯,被顺利接收和传导,实现对不同波长的反射光进行选择和物理过滤,因此可以通过缩小光纤的纤芯直径来使采样信号更锐利,从提高采样信号的信噪比和测量精确度。该传感器利用光学共焦原理,通过测量材料表面的光谱变化来确定位移大小。常州光谱共焦位移传感器制作厂家
光谱共焦位移传感器系统中的光谱仪还包括有用于对反射光进行准直调整的准直透镜组,准直透镜组设置在接收光纤的出光端与所述棱镜组之间。机壳设置有两层,聚焦透镜组位于所述机壳的上层,感光元件位于机壳的下层,聚焦透镜组与感光元件的光路之间设置有用于转变光线传播方向的光线转向镜组,光线转向镜组包括有上反光镜,设置在上反光镜下方位置的下反光镜,光线转向镜组用于使从上层的聚焦透镜组射出的光线聚焦到下层的感光元件上。苏州高精度光谱共焦位移传感器它利用光谱共焦技术来测量物体的微小位移,具有亚微米级的高精度。
根据权利要求所述的光谱共焦传感器,其中,所述多个光学头是2个光学头或者3个光学头。一种测量方法,包括以下步骤: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;使从所述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:以及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。
这样,通过棱镜组对接收光纤的出光端发出的多色光进行色散,色散后的光通过聚焦透镜组进行聚焦,使焦点位于感光元件上,通过感光元件与控制电路电性连接,从而实现电信号输出,即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,通过波光谱波峰位置反推出被测物体的位移,实现使用光谱共焦原理测量位移的过程。本实施例采用棱镜组进行色散,具有较小的光能量损失。光谱共焦位移传感器是一种高精度非接触位移测量传感器。
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。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。杭州哪些光谱共焦位移传感器
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。常州光谱共焦位移传感器制作厂家
当光线射到半透半反膜上时,一部分光线进行透射到下三棱镜上,一部分光线进行反射,反射到背向所述反光镜的一面,在上三棱镜背向所述反光镜的一面上进行涂黑处理从而成为哑光面,当光被半透半反光学镜反射到哑光面上时,被哑光面吸收,因此可以减少整个系统的杂散光,提高信噪比。由于半透半反膜的厚度很小,因此射到下三棱镜上的折射光线的偏移量小,因此可认为,多色光从下三棱镜射出时,基本不发生位置偏移,从下三棱镜上射出的光线的光轴与从入射光线的出光端射出的光轴重合。这样实现所有多色光的波长共光轴,而且不发生光轴偏移,有利于后续对多色光进行色散和聚焦。常州光谱共焦位移传感器制作厂家