2023-12-11
光谱共焦位移传感器是一种测量位移变化的高精度测量设备，其工作原理基于共焦光学技术和光谱分析技术的结合。
在传统的共焦系统中，一个点光源（通常为激光）通过一个聚焦透镜照射到样品上，同一个透镜也用来收集反射或透射光。由于共焦孔径的存在，只有来自聚焦平面的光可以通过孔径被检测器接收。随着样品的位移，聚焦平面也随着移动，导致聚焦平面之外的光线强度急剧下降。这样，光强和样品表面的距离之间建立了一个非常敏感的依赖关系，可以用来测量位移。
光谱共焦位移传感器则是对共焦系统的一个进一步发展。它使用白光源代替单一波长的激光，并且利用光谱仪来分析反射光的光谱。在光谱共焦系统中，由于白光源包含了连续的光谱，不同波长的光将在样品表面的不同深度上聚焦。这意味着，通过分析反射光的光谱，可以确定出样品表面的精确位置。
测量过程通常包括以下步骤：
1. 产生白光并通过光学系统照射到被测物体上。
2. 接收从物体表面反射回来的光，并通过光谱仪分析其光谱。
3. 根据光谱中的的特定波长或光谱模式来确定与焦点对应的位移。
由于这种方法获得的光谱暗示了样品的位移信息，因此对于任何由样品表面位置变化引起的光谱变化，都可以被转化为位移读数。光谱共焦位移传感器的优势在于它的高分辨率和高灵敏度，能够进行亚微米乃至纳米级的位移测量，非常适合精密工程和科学研究应用。
