本实用新型提供一种光谱共焦位移传感器,包括光源耦合器,入射光纤,光谱共焦位移传感探头,接收光纤,光谱仪,所述光谱仪固定连接所述接收光纤的出光端,所述光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。通过光谱共焦工作原理,避免使用激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑,克服不易确定像点的质心位置的缺陷。1.一种光谱共焦位移传感器,其特征在于,包括有:光源耦合器,所述光源耦合器用于产生多色光;入射光纤,所述入射光纤的入光端固定连接在所述光源耦合器中并用于接收所述光源耦合器所发出的多色光;光谱共焦位移传感探头,所述光谱共焦位移传感探头固定连接在所述入射光纤的出光端,所述光谱共焦位移传感探头用于对入射光纤传导的多色光进行轴向色散后将不同波长的光分别聚焦,并对被测物体的反射光进行传导;该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性。通信光谱共焦位移传感器产品基本性能要求
随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。高精度光谱共焦位移传感器光谱共焦位移传感器是一种高精度、非接触式的位移测量传感器。
3.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述半透半反光学镜包括有上三棱镜,与上三棱镜胶合的下三棱镜,胶合面镀有半透半反膜,所述半透半反膜与所述入射光纤的出光端射出的光线呈45°设置,所述上三棱镜和所述下三棱镜均采用等边直角棱镜,所述上三棱镜和所述下三棱镜的直角边相等。4.根据权利要求3所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述上三棱镜上背向所述反光镜的一面设置为哑光面。5.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述探头壳体的末端固定设置有用于对光线进行色散聚焦的色散镜头,所述色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组,所述准直镜组设置在多色光光源的一侧,用于多色光光源的准直;所述色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧,用于将多色光分别聚焦,并产生轴向色散。
根据权利要求1所述的光谱共焦传感器,其中所述线传感器是在使用预定基准轴作为基准的情况下布置的,以及所述光学系统是在使用所述预定基准轴作为基准的情况下配置的,并且所述光学系统包括所述多个测量光束入射的多个光入射口,其中所述多个光入射口在使用所述预定基准轴作为基准的情况下设置在不同位置处。根据权利要求2所述的光谱共焦传感器,其中,所述预定基准轴与在使所述测量光从所述分光器的虚拟光入射口入射至所述光学系统的情况下的光轴相对应。该传感器适用于高分辨率成像系统,如光学显微镜和扫描电子显微镜中的位移测量。
易于想到的是,发光件还可设置为发射多色光,如当被测物体放置在efficient测量区域但不是best位置时,发光件发出黄光等。光源耦合器和探头壳体之间设置有导光光纤,导光光纤的入光端可拆卸连接在光源耦合器中,preference的连接方式为导光光纤的入光端正对发光件的发光面,探头壳体上开设有插槽,导光光纤的另一端(出光端)通过插槽可拆卸连接在探头壳体的侧壁上,导光光纤用于将光源耦合器中的发光件发出的光传导到探头壳体的侧壁,从而实现提示光从探头壳体的侧壁上发出,当手握探头壳体进行位置测量时,方便人眼获取探头壳体上发出的指示光,通过指示光的不同颜色,从而判断物体的摆放位置的状态。光谱共焦位移传感器具有高精度、非接触式、抗温度、抗振动等优点。设备光谱共焦位移传感器供应
它可以测量物体的微小位移,精度可以达到亚微米级别。通信光谱共焦位移传感器产品基本性能要求
本实施例中在探头壳体的内壁上一体成型设置有镜座,反光镜粘接固定设置在所述镜座上,所述反光镜的反光面与探头壳体的轴向呈45°设置。通过镜座对反光镜形成稳定支撑,使反光镜的反光面与所述探头壳体的轴向呈45°,便于对光线进行反射,使被测物体反射的光线经半透半反光学镜后转折90°,到达反光镜,反光镜对其转折90°,使光线顺利进入接收光纤的入光端。探头壳体的末端固定设置有用于对光线进行色散聚焦的色散镜头,色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组,准直镜组固定设置在靠近多色光光源的一侧,用于多色光的准直;色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧,用于将多色光分别色散和聚焦,使不同波长的光的焦点沿轴向分布在不同高度。从半透半反光学镜射出的光线到达色散镜头,先通过准直镜组对多色光进行准直,使出射光线变成为轴向平行光,轴向平行光到达色散聚焦镜组,从色散聚焦镜组射出的各色光由于波长的不同而聚焦在不同的高度,各焦点高度按照波长的顺序,沿轴向依次排列。通信光谱共焦位移传感器产品基本性能要求