在接收光纖的出光端可裝配連接有光譜儀，當(dāng)光譜儀與接收光纖的出光端裝配好后，光譜儀與接收光纖的出光端實(shí)現(xiàn)固定連接，光譜儀帶有感光元件并用于把被測(cè)物體的反射光進(jìn)行色散聚焦到感光元件上且量化成光譜曲線。這樣，通過(guò)光源耦合器產(chǎn)生多色光，多色光在入射光纖中傳導(dǎo)到光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)；通過(guò)光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)的透鏡組和光學(xué)元件使多色光發(fā)生光譜色散，不同波長(zhǎng)的單色光聚焦到不同的軸向高度，使波長(zhǎng)與被測(cè)物體的位移產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系；它可以測(cè)量物體微小的位移，精度高達(dá)亞微米級(jí)別。原裝光譜共焦位移傳感器工廠
當(dāng)光線射到半透半反膜上時(shí)，一部分光線進(jìn)行透射到下三棱鏡上，一部分光線進(jìn)行反射，反射到背向所述反光鏡的一面，在上三棱鏡背向所述反光鏡的一面上進(jìn)行涂黑處理從而成為啞光面，當(dāng)光被半透半反光學(xué)鏡反射到啞光面上時(shí)，被啞光面吸收，因此可以減少整個(gè)系統(tǒng)的雜散光，提高信噪比。由于半透半反膜的厚度很小，因此射到下三棱鏡上的折射光線的偏移量小，因此可認(rèn)為，多色光從下三棱鏡射出時(shí)，基本不發(fā)生位置偏移，從下三棱鏡上射出的光線的光軸與從入射光線的出光端射出的光軸重合。這樣實(shí)現(xiàn)所有多色光的波長(zhǎng)共光軸，而且不發(fā)生光軸偏移，有利于后續(xù)對(duì)多色光進(jìn)行色散和聚焦。國(guó)產(chǎn)光譜共焦位移傳感器產(chǎn)品原理光譜共焦技術(shù)可以消除光學(xué)系統(tǒng)的像差和色差等影響，提高測(cè)量精度。
采用入射光纖和接收光纖分離的方式，發(fā)射光和反射光從不同的光路中傳輸，從而避免光線在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生內(nèi)部干擾，提高了光譜共焦系統(tǒng)的信噪比；而且通過(guò)設(shè)置發(fā)射光和反射光的單獨(dú)通道，光路更順暢，發(fā)射光和反射光分別在入射光纖和接收光纖中傳播時(shí)不會(huì)出現(xiàn)自身反射，從而避免光信號(hào)的干擾和能量損失。而傳統(tǒng)的光路設(shè)置過(guò)程中，采用的是Y型光纖，入射光纖和接收光纖在探頭內(nèi)耦合成一條光纖，形成Y型光纖，這樣會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部串?dāng)_，降低信噪比，影響有效信號(hào)的提取和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而本方案中的入射光纖和接收光纖單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置，可以避免傳統(tǒng)Y型光纖的問(wèn)題，使光的傳播更加穩(wěn)定。
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(guò)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(guò)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；光譜共焦位移傳感器可以應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。
根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜共焦傳感器,其中，所述預(yù)定基準(zhǔn)軸與在使所述測(cè)量光從所述分光器的虛擬光入射口入射至所述光學(xué)系統(tǒng)的情況下的光軸相對(duì)應(yīng)。根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光譜共焦傳感器,其中，所述多個(gè)光入射口被設(shè)置成從所述多個(gè)光入射口入射的所述多個(gè)測(cè)量光束各自的光軸變得與所述預(yù)定基準(zhǔn)軸大致平行。根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的光譜共焦傳感器,其中，所述多個(gè)光入射口設(shè)置在相對(duì)于所述預(yù)定基準(zhǔn)軸相互對(duì)稱的位置處。根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜共焦傳感器,其中，所述多個(gè)光入射口設(shè)置在相對(duì)于所述虛擬光入射口相互對(duì)稱的位置處。根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的光譜共焦傳感器,其中，所述多個(gè)光入射口沿著與所述線傳感器的線方向相對(duì)應(yīng)的預(yù)定方向設(shè)置。該傳感器的應(yīng)用將有助于提高微納制造、生物醫(yī)學(xué)和半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域中的精密測(cè)量的準(zhǔn)確性。原裝光譜共焦位移傳感器工廠
該傳感器的測(cè)量范圍受到光譜共焦顯微鏡的成像范圍限制。原裝光譜共焦位移傳感器工廠
本實(shí)施例中在探頭殼體的內(nèi)壁上一體成型設(shè)置有鏡座，反光鏡粘接固定設(shè)置在所述鏡座上，所述反光鏡的反光面與探頭殼體的軸向呈45°設(shè)置。通過(guò)鏡座對(duì)反光鏡形成穩(wěn)定支撐，使反光鏡的反光面與所述探頭殼體的軸向呈45°，便于對(duì)光線進(jìn)行反射，使被測(cè)物體反射的光線經(jīng)半透半反光學(xué)鏡后轉(zhuǎn)折90°，到達(dá)反光鏡，反光鏡對(duì)其轉(zhuǎn)折90°，使光線順利進(jìn)入接收光纖的入光端。探頭殼體的末端固定設(shè)置有用于對(duì)光線進(jìn)行色散聚焦的色散鏡頭，色散鏡頭包括有準(zhǔn)直鏡組和色散聚焦鏡組，準(zhǔn)直鏡組固定設(shè)置在靠近多色光光源的一側(cè)，用于多色光的準(zhǔn)直；色散聚焦鏡組設(shè)置在被測(cè)物體的一側(cè)，用于將多色光分別色散和聚焦，使不同波長(zhǎng)的光的焦點(diǎn)沿軸向分布在不同高度。從半透半反光學(xué)鏡射出的光線到達(dá)色散鏡頭，先通過(guò)準(zhǔn)直鏡組對(duì)多色光進(jìn)行準(zhǔn)直，使出射光線變成為軸向平行光，軸向平行光到達(dá)色散聚焦鏡組，從色散聚焦鏡組射出的各色光由于波長(zhǎng)的不同而聚焦在不同的高度，各焦點(diǎn)高度按照波長(zhǎng)的順序，沿軸向依次排列。原裝光譜共焦位移傳感器工廠