本發(fā)明提供一種光譜共焦傳感器和測量方法。該光譜共焦傳感器包括:光源部,用于射出具有不同波長的多個(gè)光束;多個(gè)光學(xué)頭,用于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量點(diǎn)反射的測量光:分光器,其包括:線傳感器,以及光學(xué)系統(tǒng),其包括用于使從所述多個(gè)光學(xué)頭射出的多個(gè)測量光束發(fā)生衍射的衍射光柵,并且向所述線傳感器的不同的多個(gè)受光區(qū)域射出通過所述衍射光柵所衍射的所述多個(gè)測量光束:以及位置計(jì)算部,用于基于所述線傳感器的所述多個(gè)受光區(qū)域各自的受光位置來計(jì)算作為所述多個(gè)光學(xué)頭的測量對(duì)象的多個(gè)測量點(diǎn)的位置光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的變形過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)于研究材料的力學(xué)行為具有重要意義。國產(chǎn)光譜共焦位移傳感器設(shè)備生產(chǎn)
光譜共焦位移傳感器系統(tǒng)中的光譜儀還包括有用于對(duì)反射光進(jìn)行準(zhǔn)直調(diào)整的準(zhǔn)直透鏡組，準(zhǔn)直透鏡組設(shè)置在接收光纖的出光端與所述棱鏡組之間。機(jī)殼設(shè)置有兩層，聚焦透鏡組位于所述機(jī)殼的上層，感光元件位于機(jī)殼的下層，聚焦透鏡組與感光元件的光路之間設(shè)置有用于轉(zhuǎn)變光線傳播方向的光線轉(zhuǎn)向鏡組，光線轉(zhuǎn)向鏡組包括有上反光鏡，設(shè)置在上反光鏡下方位置的下反光鏡，光線轉(zhuǎn)向鏡組用于使從上層的聚焦透鏡組射出的光線聚焦到下層的感光元件上。嘉興新品光譜共焦位移傳感器光譜共焦技術(shù)消除了光學(xué)像差和色差的影響，提高了測量精度。
根據(jù)權(quán)利要求所述的光譜共焦傳感器,其中，所述多個(gè)光學(xué)頭是2個(gè)光學(xué)頭或者3個(gè)光學(xué)頭。一種測量方法,包括以下步驟:射出具有不同波長的多個(gè)光束:通過多個(gè)光學(xué)頭中的各光學(xué)頭將所射出的所述多個(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量點(diǎn)反射的測量光;使從所述多個(gè)光學(xué)頭射出的多個(gè)測量光束發(fā)生衍射,并且向線傳感器的不同的多個(gè)受光區(qū)域射出衍射光束:以及基于所述線傳感器的所述多個(gè)受光區(qū)域各自的受光位置來計(jì)算作為所述多個(gè)光學(xué)頭的測量對(duì)象的多個(gè)測量點(diǎn)各自的位置。
傳統(tǒng)的光譜儀中，還可采用光柵進(jìn)行分光，與棱鏡組相比，光柵分光的光能量損失較大，對(duì)于光譜共焦系統(tǒng)，finally照射到光譜儀的感光器件上的efficient光譜儀中，還可采用光柵進(jìn)行分光，與棱鏡組相比，光柵分光的光能量損失較大，對(duì)于光譜共焦系統(tǒng)，finally照射到光譜儀的感光器件上的有效光能信號(hào)很弱，影響測量精度和效果。光譜儀還包括有用于對(duì)反射光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡組，準(zhǔn)直透鏡組設(shè)置在接收光纖的出光端與棱鏡組之間。通常光線是發(fā)散的，即開始相鄰的兩條光線傳播后會(huì)相離越來越遠(yuǎn)，通過準(zhǔn)直透鏡組對(duì)反射光進(jìn)行準(zhǔn)直，可以讓多色光平行射入棱鏡組。平行光束的方向穩(wěn)定性高，在接收平面上能形成穩(wěn)定的中心，有利于后續(xù)對(duì)各色光進(jìn)行色散。該傳感器的應(yīng)用將有助于提高微納制造、半導(dǎo)體制造和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的精密測量的準(zhǔn)確性。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜共焦傳感器,其中所述線傳感器是在使用預(yù)定基準(zhǔn)軸作為基準(zhǔn)的情況下布置的,以及所述光學(xué)系統(tǒng)是在使用所述預(yù)定基準(zhǔn)軸作為基準(zhǔn)的情況下配置的,并且所述光學(xué)系統(tǒng)包括所述多個(gè)測量光束入射的多個(gè)光入射口,其中所述多個(gè)光入射口在使用所述預(yù)定基準(zhǔn)軸作為基準(zhǔn)的情況下設(shè)置在不同位置處。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)。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，提高測量精度。標(biāo)準(zhǔn)光譜共焦位移傳感器工廠
它可以應(yīng)用于材料的力學(xué)性能測試、微納加工、光學(xué)元件的制造等多個(gè)領(lǐng)域。國產(chǎn)光譜共焦位移傳感器設(shè)備生產(chǎn)
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜共焦位移傳感器，其特征在于，所述半透半反光學(xué)鏡包括有上三棱鏡，與上三棱鏡膠合的下三棱鏡，膠合面鍍有半透半反膜，所述半透半反膜與所述入射光纖的出光端射出的光線呈45°設(shè)置，所述上三棱鏡和所述下三棱鏡均采用等邊直角棱鏡，所述上三棱鏡和所述下三棱鏡的直角邊相等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜共焦位移傳感器，其特征在于，所述上三棱鏡上背向所述反光鏡的一面設(shè)置為啞光面。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜共焦位移傳感器，其特征在于，所述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，所述色散鏡頭包括有準(zhǔn)直鏡組和色散聚焦鏡組，所述準(zhǔn)直鏡組設(shè)置在多色光光源的一側(cè)，用于多色光光源的準(zhǔn)直；所述色散聚焦鏡組設(shè)置在被測物體的一側(cè)，用于將多色光分別聚焦，并產(chǎn)生軸向色散。國產(chǎn)光譜共焦位移傳感器設(shè)備生產(chǎn)