2023-12-11
光譜共焦位移傳感器是一種測量位移變化的高精度測量設備，其工作原理基于共焦光學技術和光譜分析技術的結合。
在傳統的共焦系統中，一個點光源（通常為激光）通過一個聚焦透鏡照射到樣品上，同一個透鏡也用來收集反射或透射光。由于共焦孔徑的存在，只有來自聚焦平面的光可以通過孔徑被檢測器接收。隨著樣品的位移，聚焦平面也隨著移動，導致聚焦平面之外的光線強度急劇下降。這樣，光強和樣品表面的距離之間建立了一個非常敏感的依賴關系，可以用來測量位移。
光譜共焦位移傳感器則是對共焦系統的一個進一步發展。它使用白光源代替單一波長的激光，并且利用光譜儀來分析反射光的光譜。在光譜共焦系統中，由于白光源包含了連續的光譜，不同波長的光將在樣品表面的不同深度上聚焦。這意味著，通過分析反射光的光譜，可以確定出樣品表面的精確位置。
測量過程通常包括以下步驟：
1. 產生白光并通過光學系統照射到被測物體上。
2. 接收從物體表面反射回來的光，并通過光譜儀分析其光譜。
3. 根據光譜中的的特定波長或光譜模式來確定與焦點對應的位移。
由于這種方法獲得的光譜暗示了樣品的位移信息，因此對于任何由樣品表面位置變化引起的光譜變化，都可以被轉化為位移讀數。光譜共焦位移傳感器的優勢在于它的高分辨率和高靈敏度，能夠進行亞微米乃至納米級的位移測量，非常適合精密工程和科學研究應用。
