隨著精密和超精密制造業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)高精密的檢測(cè)需求也越來越高,因此高精密的位移傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。超精密的位移傳感器精度可達(dá)到微納米級(jí)別;傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量雖然也有較高的精度,但是由于其可能會(huì)劃傷被測(cè)物體表面,而且當(dāng)被測(cè)物體為弱剛性或是輕軟材料時(shí),接觸式測(cè)量也會(huì)造成彈性形變,引入測(cè)量的誤差,而且接觸式測(cè)量速度較慢,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量,基于接觸式測(cè)量存在的諸多不足,因此非接觸式位移傳感器受到了更大的關(guān)注。如今非接觸式測(cè)量主要有電磁式和光電式兩類,電磁式位移傳感器對(duì)被測(cè)物體的材料類型有要求,因此不具有wide適用性,而且外界的電磁信號(hào)的干擾也會(huì)對(duì)測(cè)量的精度造成影響;高精密光電式位移傳感器,目前常用的是基于激光三角法的位移傳感器,其測(cè)量原理是激光光源打在被測(cè)物體表面,反射的光經(jīng)過收光鏡簡(jiǎn),在光電探測(cè)器CCD上成像通過算法標(biāo)定可以推算出被測(cè)物體的位移。目前的光譜共焦位移傳感器大多采用分光鏡和線陣CCD采集干涉條紋的方法,通過兩束光源產(chǎn)生干涉,干涉條紋的寬度信息可以反映被測(cè)物的位移量測(cè)量信息,此種方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本相對(duì)較高;傳統(tǒng)的激光三角法光路容易出現(xiàn)遮擋,導(dǎo)致接收反射光困難,對(duì)透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是難以測(cè)量。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的變形過程進(jìn)行精確測(cè)量，對(duì)于研究材料的變形行為具有重要意義。常州常用光譜共焦位移傳感器

本實(shí)施例中的光譜共焦位移傳感探頭具體包括有探頭殼體，探頭殼體與入射光纖和接收光纖固定連接，探頭殼體優(yōu)先采用圓柱形殼體，用于對(duì)探頭內(nèi)的光學(xué)元件進(jìn)行安裝和支撐且對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，易于想到的是，探頭殼體可設(shè)置為方形，多邊形或其他特定形狀。在探頭殼體內(nèi)固定設(shè)置有半透半反光學(xué)鏡，半透半反光學(xué)鏡位于所述入射光纖的出光端的正下方；半透半反光學(xué)鏡對(duì)通過入射光纖傳導(dǎo)后的多色光實(shí)現(xiàn)一半透射而一半反射，而當(dāng)透射的光線經(jīng)過被測(cè)物體反射形成反射光后照射到半透半反光學(xué)鏡上，半透半反光學(xué)鏡對(duì)反射光進(jìn)行一半透射，一半反射；長(zhǎng)春光譜共焦位移傳感器常用解決方案該傳感器可被應(yīng)用于微納制造、生物醫(yī)學(xué)和半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域中的精密測(cè)量。

本實(shí)用新型目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供光譜共焦位移傳感器系統(tǒng)的技術(shù)方案,采用價(jià)格便宜的Y型光纖和光譜共焦透鏡組,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,實(shí)現(xiàn)了傳感器探頭的小型化,光源發(fā)射和接收同光路,利用光譜儀對(duì)采集的光波進(jìn)行采集分析,測(cè)量精度高,適用于具有高深寬比、陡峭內(nèi)壁表面有缺陷的玻璃間隙表面進(jìn)行測(cè)量。為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:光譜共焦位移傳感器系統(tǒng),其特征在于:傳感器系統(tǒng)由鹵素?zé)艄庠础型光纖、光譜共焦透鏡組、共焦小孔和光譜儀組成,鹵素?zé)艄庠催B接Y型光纖,光譜儀通過共焦小孔連接Y型光纖一端,y型光纖另一端連接光譜共焦透鏡組,光譜共焦透鏡組包括盒蓋、盒體、兩個(gè)雙凸球面鏡、套筒和一個(gè)彎月透鏡,盒體內(nèi)設(shè)置有光路通道、限位槽和透光孔,光路通道位于限位槽和透光孔之間,光路通道上從左往右依次設(shè)置有兩個(gè)相互平行的number one卡槽和一個(gè)第二卡槽,兩個(gè)雙凸球面鏡分別限位在兩個(gè)number one卡槽內(nèi),彎月透鏡限位在第二卡槽內(nèi),Y型光纖通過SMA905插頭與盒體相連。

準(zhǔn)直鏡組與色散聚焦鏡組同軸設(shè)置，且準(zhǔn)直鏡組和色散聚焦鏡組共焦點(diǎn)。這樣，使準(zhǔn)直鏡組與色散聚焦鏡組形成4F光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步減小雜散光。準(zhǔn)直鏡組與色散聚焦鏡組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工裝配和調(diào)整，同時(shí)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直鏡組與色散聚焦鏡組的軸向色散與波長(zhǎng)有較好的函數(shù)關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)；例如，軸向色散與波長(zhǎng)產(chǎn)生三次函數(shù)關(guān)系，有利于加快后續(xù)處理數(shù)據(jù)的運(yùn)算速度。本實(shí)用新型的光譜儀包括有機(jī)殼，在機(jī)殼中固定設(shè)置有棱鏡組，棱鏡組位于接收光纖出光端的軸向上，棱鏡組用于對(duì)反射光進(jìn)行色散，在機(jī)殼內(nèi)固定設(shè)置有聚焦透鏡組，聚焦透鏡組用于對(duì)色散后的光進(jìn)行聚焦，位于機(jī)殼內(nèi)的所述感光元件設(shè)置在聚焦透鏡組的出光端并用于接收聚焦后的多色光。該傳感器可應(yīng)用于微納制造、生物醫(yī)學(xué)和半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域中的精密測(cè)量。

本實(shí)用新型公開了光譜共焦位移傳感器系統(tǒng),傳感器系統(tǒng)由鹵素?zé)艄庠础型光纖、光譜共焦透鏡組、共焦小孔和光譜儀組成,鹵素?zé)艄庠催B接Y型光纖，光譜儀通過共焦小孔連接Y型光纖一端,Y型光纖另一端連接光譜共焦透鏡組，光譜共焦透鏡組包括盒蓋、盒體、兩個(gè)雙凸球面鏡、套筒和一個(gè)彎月透鏡,盒體內(nèi)設(shè)置有光路通道、限位槽和透光孔，光路通道上從左往右依次設(shè)置有較早卡槽和第二卡槽,兩個(gè)雙凸球面鏡分別限位在兩個(gè)較早卡槽內(nèi),彎月透鏡限位在第二卡槽內(nèi)。本實(shí)用新型采用價(jià)格便宜的Y型光纖和光譜共焦透鏡組，具有較強(qiáng)的實(shí)用性,減小傳感器探頭的體積,光源發(fā)射和接收同光路,適用于具有高深寬比、陡峭內(nèi)壁表面有缺陷的玻璃間隙表面進(jìn)行測(cè)量。光譜共焦位移傳感器需要專門的光譜共焦顯微鏡來實(shí)現(xiàn)測(cè)量。杭州光譜共焦位移傳感器產(chǎn)品基本性能要求

光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的微小變形進(jìn)行精確測(cè)量，對(duì)于研究材料的性能具有重要意義。常州常用光譜共焦位移傳感器

在能夠以這種方式執(zhí)行多點(diǎn)測(cè)量的光譜共焦傳感器中,需要能夠減少必要組件的數(shù)量的技術(shù)。有鑒于如上所述的情形,本發(fā)明旨在提供能夠利用少量的組件來執(zhí)行多點(diǎn)測(cè)量的光譜共焦傳感器以及使用該光譜共焦傳感器的測(cè)量方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光譜共焦傳感器包括光源部、多個(gè)光學(xué)頭、分光器和位置計(jì)算部。光源部射出具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光束。多個(gè)光學(xué)頭將從所述光源部射出的所述多個(gè)光束會(huì)聚于不同的聚焦位置處，并且射出在所述聚焦位置處被測(cè)量點(diǎn)反射的測(cè)量光。常州常用光譜共焦位移傳感器