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怎樣選擇光譜共焦使用方法

來源: 發布時間:2024-02-20

共焦位移傳感器是一種共焦位移傳感器,其包括:頭單元,其包括共焦光學系統;約束裝置,其包括投光用光源,所述投光用光源被構造為產生具有多個波長的光;以及光纖線纜,其包括用于將從所述投光用光源出射的光傳送到所述頭單元的光纖。所述頭單元包括光學構件,所述光學構件被構造為在經由所述光纖的端面出射的檢測光中引起軸向色像差并且使所述檢測光朝向測量對象會聚。所述約束裝置包括:分光器,其被構造為在經由所述光學構件照射于所述測量對象的所述檢測光中使通過在聚焦于所述測量對象的同時被反射而穿過所述光纖的端面的檢測光光譜分散,并且產生受光信號;以及測量約束部,其被構造為基于所述受光信號計算所述測量對象的位移。所述頭單元包括顯示部。所述測量約束部基于以所述約束裝置的至少一個操作狀態、表征各波長的受光強度的受光波形和所述位移的測量值為基礎的演算結果約束所述顯示部的顯示。光譜共焦位移傳感器具有非接觸式測量的優勢,可以在微觀尺度下進行精確的位移測量;怎樣選擇光譜共焦使用方法

靶丸內表面輪廓是激光核聚變靶丸關鍵參數之一,需要進行精密檢測。本文基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系,分析了靶丸內表面輪廓測量的基本原理,并建立了相應的白光共焦光譜測量方法。同時,作者還搭建了靶丸內表面輪廓測量實驗裝置,并利用靶丸光學圖像的輔助調心方法,實現了靶丸內表面低階輪廓的精密測量,獲得了準確的靶丸內表面輪廓曲線。作者在實驗中驗證了測量結果的可靠性,并進行了不確定度分析,結果表明,白光共焦光譜能夠實現靶丸內表面低階輪廓的精密測量。高精度光譜共焦主要功能與優勢光譜共焦位移傳感器可以實現亞微米級別的位移和形變測量,具有高精度和高分辨率的特點。

這篇文章介紹了一種具有1毫米縱向色差的超色差攝像鏡頭,它具有0.4436的圖像室內空間NA和0.991的線性相關系數R2,其構造達到了原始設計要求并顯示出了良好的光學性能。實現線性散射需要考慮一些關鍵條件,并可以采用不同的優化方法來改進設計。首先,線性散射的實現需要確保攝像鏡頭的各種光譜成分具有相同的焦點位置,以減少色差。為了實現這個要求,需要采用精確的光學元件制造和裝配,確保不同波長的光線匯聚到同一焦點。同時,特殊的透鏡設計和涂層技術也可以減小縱向色差。在優化設計方面,可以采用非球面透鏡或使用折射率不同的材料組合來提高圖像質量。此外,改進透鏡的曲率半徑、增加光圈葉片數量和設計更復雜的光學系統也可以進一步提高性能。總的來說,這項研究強調了高線性縱向色差和高圖像室內空間NA在超色差攝像鏡頭設計中的重要性。這種設計方案展示了光學工程的進步,表明光譜共焦位移傳感器的商品化生產將朝著高線性縱向色差和高圖像室內空間NA的方向發展,從而提供更加精確和高性能的成像設備,滿足不同領域的需求。

根據對光譜共焦位移傳感器原理的理解和分析,可以得出理想的鏡頭應具備以下性能:首先,產生較大的軸向色差,通常需要對鏡頭進行消色差措施,而該傳感器需要利用色差進行測量,需要將其擴大化;其次,產生軸向色差后,焦點在軸上會因單色光的球差問題而導致光譜曲線響應的FWHM(半峰全寬)變大,影響分辨率;同時,為確保單色光在軸上匯聚到單一點,需要控制其球差;為保證傳感器的線性度并平衡其各聚焦位置的靈敏度,焦點位置應盡量與波長成線性關系。光譜共焦技術可以實現對樣品內部結構的觀察和分析;

隨著機械加工水平的進步,各種的微小的復雜工件都需要進行精密尺寸測量與輪廓測量,例如:小工件內壁溝槽尺寸、小圓倒角等的測量,對于某些精密光學元件可以進行非接觸的輪廓形貌測量,避免在接觸測量時劃傷光學表面,解決了傳統傳感器很難解決的測量難題。一些精密光學元件也需要進行非接觸的輪廓形貌測量,以避免接觸測量時劃傷光學表面。這些用傳統傳感器難以解決的測量難題,均可用光譜共焦傳感器搭建測量系統以解決。通過自行塔建的二維納米測量定位裝置,選用光譜其焦傳感器作為測頭,實現測量超精密零件的二維尺寸,滾針對渦輪盤輪廓度檢測的問題,利用光譜共焦式位移傳感器使得渦輪盤輪廓度在線檢測系統的設計能夠得以實現。與此同時,在進行幾何量的整體測量過程中,還需要采取多種不同的方式對其結構體系進行優化。從而讓幾何尺寸的測量更為準確。光譜共焦技術在材料科學領域可以用于材料的性能測試和分析;高性能光譜共焦測厚度

該技術可以采集樣品不同深度處的光譜信息進行測量;怎樣選擇光譜共焦使用方法

高像素傳感器設計方案取決于的光對焦水平,要求嚴格圖象室內空間NA的眼鏡片。另一方面,光譜共焦位移傳感器的屏幕分辨率通常采用光譜抗壓強度的全半寬來精確測量。高NA能夠降低半寬,提高分辨率。因而,在設計超色差攝像鏡頭時,NA應盡可能高的。高圖象室內空間NA能提高傳感器系統的燈源使用率,使待測表層輪廊以比較大視角或一定方向歪斜。可是,NA的提高也會導致球差擴大,并產生電子光學設計優化難度。傳感器檢測范圍主要是由超色差鏡片的縱向色差確定。因為光譜儀在各個波長的像素一致,假如縱向色差與波長之間存在離散系統,這類離散系統也會導致感應器在各個波長的像素或敏感度存在較大差別,危害傳感器特性。縱向色差與波長的線性相關選用線形相關系數來精確測量,必須接近1。一般有兩種方法能夠形成充足強的色差:運用玻璃的當然散射;應用衍射光學元器件。除開生產制造難度高、成本相對高外,當能見光根據時,透射耗損也非常高。怎樣選擇光譜共焦使用方法