高性能光谱共焦的精度

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 。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。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。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。光谱共焦厚度检测系统可以实现厚度的非接触式测量。高性能光谱共焦的精度

共焦测量方法由于具有高精度的三维成像能力 ，已经大量用于表面轮廓与三维精细结构的精密测量。本文通过分析白光共焦光谱的基本原理，建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型;同时，基于白光共焦光谱并结合精密旋转轴系，建立了靶丸内表面圆周轮廓精密测量系统和靶丸圆心精密定位方法，实现了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量。用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时，其测量结果与白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率、靶丸内外表面轮廓的直接测量数据等因素紧密相关。高精度光谱共焦供应光谱共焦技术有着较大的应用前景。

光谱共焦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。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在传感器的测量范围内实现了一个非常小的光斑尺寸。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 。

由于每一个波长都可以固定一个距离值，因此，通过将光谱山线峰值波长确定下来，就可以将精确的距离值推算出来。假设传感器与物体表面存在相对移动，此时物体表面的中心点恰好处在单色光（A1）的像点处，可以作出光谱仪探测到的光谱曲线。通过测量得到不同的波长值，可以将物体表面不同点之间的相对位移值计算出来。如果配上精细的扫描机构，就可以对整体的二维表面轮廓及形貌进行精确的测量。相比其他传统的位移传感器 ，光谱共焦传感器凭借独特的测量原理，具有测量效率高、精度高、体积小、非接触等特点，在各个领域都得到了大量的应用。激光位移传感器可分为点、线两种形式。

光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理，采用复色光作为光源的传感器，其测量精度可达到纳米级，适用于测量物体表面漫反射或反射的情况。此外，光谱共焦位移传感器还可以用于单向厚度测量透明物体。由于其具有高精度的测量位移特性，因此对于透明物体的单向厚度测量以及高精度的位移测量都有着很好的应用前景 。本文将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中，并通过实验验证，表明其能够满足高精度的位移测量要求，这对于将整个系统小型化、产品化具有重要意义。基于白光LED的光谱共焦位移传感器是一种新型的传感器。防水型光谱共焦精度

线性色散设计的光谱共焦测量技术是一种新型的测量方法。高性能光谱共焦的精度

光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术，在测量过程中无需轴向扫描，直接由波长对应轴向距离信息，因此可以大幅提高测量速度。基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器，精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高，因此迅速成为工业测量的热门传感器，大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理，并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时，对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨，并展望了其发展前景 。高性能光谱共焦的精度