光譜共焦傳感器是專為需要高精度測量任務而設計的，通常應用于研發任務、實驗室和醫療、半導體制造、玻璃生產和塑料加工。除了對高反射、有光澤的金屬部件進行距離測量以外，這些傳感器還可用于測量深色、漫反射材料、以及透明薄膜、板或層的單面厚度測量。傳感器還受益于較大的間隔距離（高達100毫米），從而為用戶在使用傳感器的各種應用方面提供更大的靈活性。另外，傳感器的傾斜角度已顯著增加，這在測量表面特征的變化時帶來更好的性能，線性色散設計的光譜共焦測量技術是一種新型的測量方法。內徑測量 光譜共焦測距

 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 。智能光譜共焦設備生產光譜共焦透鏡組設計和性能優化是光譜共焦技術研究的重要內容之一；

光譜共焦技術是在共焦顯微術基礎上發展而來的技術 ，在測量過程中無需軸向掃描，直接由波長對應軸向距離信息，因此可以大幅提高測量速度。基于光譜共焦技術的傳感器是近年來出現的一種高精度、非接觸式的新型傳感器，精度理論上可達到納米級。由于光譜共焦傳感器對被測表面狀況要求低、允許被測表面有更大的傾斜角、測量速度快、實時性高，因此迅速成為工業測量的熱門傳感器，大量應用于精密定位、薄膜厚度測量、微觀輪廓精密測量等領域。本文介紹了光譜共焦技術的原理，并列舉了光譜共焦傳感器在幾何量計量測試中的典型應用。同時，對共焦技術在未來精密測量的進一步應用進行了探討，并展望了其發展前景。

靶丸內表面輪廓是激光核聚變靶丸的關鍵參數，需要精密檢測。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內表面輪廓測量基本原理，建立了靶丸內表面輪廓的白光共焦光譜測量方法。此外，搭建了靶丸內表面輪廓測量實驗裝置，建立了基于靶丸光學圖像的輔助調心方法，實現了靶丸內表面輪廓的精密測量，獲得了準確的靶丸內表面輪廓曲線;?對測量結果的可靠性進行了實驗驗證和不確定度分析，結果表明 ，白光共焦光譜能實現靶丸內表面低階輪廓的精密測量.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。

采用對比測試方法，首先對基于白光共焦光譜技術的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核 。為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數據進行了偏移。二者的低階輪廓整體相似，局部的輪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確測量圓周輪廓結果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測量。在模數低于100的功率譜范圍內，兩種方法的測量結果一致性較好，當模數大于100時，白光共焦光譜的測量數據大于原子力顯微鏡的測量數據，這也反應了白光共焦光譜儀在高頻段測量數據信噪比相對較差的特點。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級，同時，受環境振動、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測數據高頻隨機噪聲可達100nm左右。光譜共焦位移傳感器可以實時監測材料的變化情況，對于研究材料的力學性能具有重要意義。防水光譜共焦行業應用

光譜共焦位移傳感器可以實現對材料的變形過程進行實時監測，對于研究材料的力學行為具有重要意義。內徑測量 光譜共焦測距

光譜共焦傳感器使用復色光作為光源 ，可以實現微米級精度的漫反射或鏡反射被測物體測量功能。此外，光譜共焦位移傳感器還可以實現對透明物體的單向厚度測量，其光源和接收光鏡為同軸結構，避免光路遮擋，適用于直徑4.5mm及以上的孔和凹槽的內部結構測量。在測量透明物體的位移時，由于被測物體的上下兩個表面都會反射，傳感器接收到的位移信號是通過其上表面計算出來的，可能會引起一定誤差。本文分析了平行平板位移測量誤差的來源和影響因素。內徑測量 光譜共焦測距