光谱共焦传感器如何工作？共焦色度测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。透镜的排列方式是通过控制色差（像差）将白光分散成单色光。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差（特定距离）。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪，该光谱仪检测并处理光谱变化。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在整个传感器的测量范围内，实现了一个非常小的、恒定的光斑尺寸，通常 <10 µm。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面，以及测量窄孔、小间隙和空腔。光谱共焦技术的发展将促进相关产业的发展。徐州光谱共焦行业应用
光谱共焦是一种综合了光学成像和光谱分析技术的高精度位移传感器，在3C（计算机、通信和消费电子）电子行业中应用极为大量。光谱共焦传感器可以用于智能手机内线性马达的位移测量，通过实时监控和控制线性马达的位移，可大幅提高智能手机的定位功能和相机的成像精度。也能测量手机屏的曲面角度、厚度等。平板电脑内各种移动结构部件的位移和振动检测是平板电脑生产过程中非常重要的环节。光谱共焦传感器可以通过对平板电脑内的各种移动机构、控制元件进行精密位移、振动、形变和应力等参数的测量，从而实现对其制造精度和运行状态的实时监控。新型光谱共焦定做光谱共焦技术主要来自共焦显微术，早期由美国学者Minsky提出。
对光谱共焦位移传感器原理进行理解与分析得出，想得到的理想镜头应该具备以下性能：首先需要其产生较大的轴向色差，通常需要对镜头进行消色差措施，而对于此传感器需要利用其色差进行测量，并且还需将其扩大化，其次产生轴向色差后在轴上的焦点会由于单色光球差的问题导致光谱曲线响应FWHM(Full Width at Half Maximum)变大，影响分辨率，同时为确保单色光在轴上汇聚点单一，需要对其球差进行控制， 为使此位移传感器从原理上保证传感器的线性度，平衡传感器各个聚焦位置的灵敏度，应尽量使焦点位置与波长成线性关系。
高像素传感器设计方案取决于的光对焦水平，要求严格图象室内空间NA的眼镜片。另一方面，光谱共焦位移传感器的屏幕分辨率通常采用光谱抗压强度的全半宽来精确测量。高NA能够降低半宽，提高分辨率。因而，在设计超色差摄像镜头时，NA应尽可能高的。高图象室内空间NA能提高传感器系统的灯源使用率，使待测表层轮廊以比较大视角或一定方向歪斜。可是，NA的提高也会导致球差扩大，并产生电子光学设计优化难度。传感器检测范围主要是由超色差镜片的纵向色差确定。因为光谱仪在各个波长的像素一致，假如纵向色差与波长之间存在离散系统，这类离散系统也会导致感应器在各个波长的像素或敏感度存在较大差别，危害传感器特性。纵向色差与波长的线性相关选用线形相关系数来精确测量，必须接近1。一般有两种方法能够形成充足强的色差：运用玻璃的当然散射;应用衍射光学元器件(DOE)。除开生产制造难度高、成本相对高外，当能见光根据时，透射耗损也非常高。光谱共焦位移传感器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。
光谱共焦传感器可以提供结合高精度和高速的新现代技术。这些特性使这些多功能距离和位移传感器非常适合工业 4.0 的高要求。在工业 4.0 的世界中，传感器必须能够进行高速测量并提供高精度结果，以确保可靠的质量保证。光学测量技术是非接触式的，于目标材料分开和表面特性，因此它们对生产和检测过程变得越来越重要。这是“实时”生产过程中的一个主要优势，在这种过程中，触觉测量技术正在发挥其极限，尤其是当目标位于难以接近的区域时。光谱共焦传感器提供突破性的技术、高精度和高速度。此外，共焦色差测量技术允许进行距离测量、透明材料的多层厚度测量、强度评估以及钻孔和凹槽内的测量。测量过程是无磨损的、非接触式的，并且实际上与表面特性无关。由于测量光斑尺寸极小，即使是非常小的物体也能被检测到。因此，共焦色度测量技术适用于在线质量控制。光谱共焦技术可以对生物和材料的物理、化学、生物学等多个方面进行分析。徐州光谱共焦量大从优
光谱共焦位移传感器可以应用于材料科学、生物医学、纳米技术等多个领域。徐州光谱共焦行业应用
采用对比测试方法，首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核，图5(a)是靶丸外表面轮廓的原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪的测量曲线。为了便于比较，将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。从图中可以看出，二者的低阶轮廓整体相似，局部的轮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确测量圆周轮廓结果不一致;此外，白光共焦光谱的信噪比较原子力低，这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。图5(b)是靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线，从图中可以看出，在模数低于100的功率谱范围内，两种方法的测量结果一致性较好，当模数大于100时，白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据，这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级，同时，受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响，共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。徐州光谱共焦行业应用
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