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；而且通過設(shè)置發(fā)射光和反射光的單獨通道，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不會出現(xiàn)自身反射，從而避免光信號的干擾和能量損失。而傳統(tǒng)的光路設(shè)置過程中，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，這樣會產(chǎn)生內(nèi)部串?dāng)_，降低信噪比，影響有效信號的提取和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而本方案中的入射光纖和接收光纖單獨進行設(shè)置，可以避免傳統(tǒng)Y型光纖的問題，使光的傳播更加穩(wěn)定。該傳感器可以與其他測量設(shè)備相結(jié)合，實現(xiàn)多參數(shù)的綜合測量。如何光譜共焦位移傳感器答疑解惑
在探頭殼體的內(nèi)側(cè)壁上固定設(shè)置有反光鏡，所述反光鏡用于反射所述半透半反光學(xué)鏡所發(fā)出的反射光，即反光鏡對半透半反光學(xué)鏡所反射的光線進行再次反射，所述接收光纖入光端位于所述反光鏡的上方，通過反光鏡所反射的反射光進入到接收光纖的入光端，再通過接收光纖傳遞反射光到光譜儀。本實施例中采用的入射光纖和接收光纖的入光端和出光端的用于導(dǎo)光的纖芯直徑均為微米級，直徑通常為50-100毫米，導(dǎo)光直徑非常小，當(dāng)反射光的焦點落在接收光纖的纖芯之外時，無法對反射光進行接收，而需要測量的相應(yīng)波長的反射光可以順利通過接收光纖的纖芯，被順利接收和傳導(dǎo)，實現(xiàn)對不同波長的反射光進行選擇和物理過濾，因此可以通過縮小光纖的纖芯直徑來使采樣信號更銳利，從提高采樣信號的信噪比和測量精確度。如何光譜共焦位移傳感器的用途和特點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)等多個領(lǐng)域。
白色光中所包括的多個可見光束彼此分離,并且從殼體部向著待測物體的測量點射出。應(yīng)當(dāng)注意,在圖中,RGB這三個顏色的光表示由物鏡分離的多個可見光束。當(dāng)然,還射出其它顏色(其它波長)的光。 圖1所示的波長和聚焦位置P,表示多個可見光束中的具有shortest波長的可見光的波長和聚焦位置,并且例如與藍色光B相對應(yīng)。波長入和聚焦位置P表示多個可見光數(shù)中的具有longest波長的可見光的波長和聚焦位置,并且例如與紅色光R相對應(yīng)。波長和聚焦位置P表示多個可見光束中的任意可見光的波長和聚焦位置,并且在圖中例示出綠色光G(k=1~n).
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜共焦位移傳感器，其特征在于，所述光譜儀包括有機殼，固定設(shè)置在機殼中并位于所述接收光纖出光端的軸向上且用于對反射光進行色散的棱鏡組，固定設(shè)置在所述棱鏡組的出光端并用于對色散后的光進行聚焦的聚焦透鏡組，所述感光元件設(shè)置在聚焦透鏡組的出光端并用于接收聚焦后的各色光。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光譜共焦位移傳感器，其特征在于，所述光譜儀還包括有用于對反射光進行準(zhǔn)直調(diào)整的準(zhǔn)直透鏡組，所述準(zhǔn)直透鏡組設(shè)置在所述接收光纖的出光端與所述棱鏡組之間。該傳感器利用光學(xué)共焦原理，通過測量材料表面的光譜變化來確定位移大小。
本實施例中通過采用可拆卸連接便于導(dǎo)光光纖的維護和更換。所述的發(fā)光件可設(shè)置為一個或多個，當(dāng)設(shè)置為一個時，導(dǎo)光光纖均傳遞一個發(fā)光件的光，這樣會導(dǎo)致傳遞到探頭殼體上的光較弱，從而導(dǎo)致光線的辨識度不高，因此本實施例中的所述發(fā)光件設(shè)置有多個，根據(jù)數(shù)量不同按照不同排列方式排列在光源耦合器中，所述的導(dǎo)光光纖設(shè)置有多個，發(fā)光件和導(dǎo)光光纖的關(guān)系為一一對應(yīng)連接關(guān)系，多個導(dǎo)光光纖呈對稱分布或圓周陣列分布在探頭殼體的側(cè)壁上，這樣由導(dǎo)光光纖一一對應(yīng)傳遞發(fā)光件產(chǎn)生的光，使光從探頭殼體上發(fā)出后辨識度高。光譜共焦位移傳感器可以實現(xiàn)對不同材料的位移測量，包括金屬、陶瓷、塑料等。如何光譜共焦位移傳感器的用途和特點
它可以實現(xiàn)對材料的表面形貌進行高精度測量，對于研究材料的表面性質(zhì)具有重要意義。如何光譜共焦位移傳感器答疑解惑
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)包括所述多個測量光束入射的多個光入射口,其中所述多個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應(yīng)。如何光譜共焦位移傳感器答疑解惑