光譜共焦傳感器是專為需要高精度測量任務(wù)而設(shè)計的,，通常應(yīng)用于研發(fā)任務(wù),、實驗室和醫(yī)療、半導(dǎo)體制造,、玻璃生產(chǎn)和塑料加工,。除了對高反射、有光澤的金屬部件進行距離測量以外,，這些傳感器還可用于測量深色,、漫反射材料、以及透明薄膜,、板或?qū)拥膯蚊婧穸葴y量,。傳感器還受益于較大的間隔距離（高達100毫米），從而為用戶在使用傳感器的各種應(yīng)用方面提供更大的靈活性,。另外,，傳感器的傾斜角度已顯著增加，這在測量表面特征的變化時帶來更好的性能,，線性色散設(shè)計的光譜共焦測量技術(shù)是一種新型的測量方法,。內(nèi)徑測量 光譜共焦測距

 靶丸內(nèi)表面輪廓是激光核聚變靶丸關(guān)鍵參數(shù)之一，需要進行精密檢測,。本文基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系,，分析了靶丸內(nèi)表面輪廓測量的基本原理，并建立了相應(yīng)的白光共焦光譜測量方法,。同時,，作者還搭建了靶丸內(nèi)表面輪廓測量實驗裝置，并利用靶丸光學(xué)圖像的輔助調(diào)心方法,，實現(xiàn)了靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測量,，獲得了準(zhǔn)確的靶丸內(nèi)表面輪廓曲線。作者在實驗中驗證了測量結(jié)果的可靠性,，并進行了不確定度分析,，結(jié)果表明，白光共焦光譜能夠?qū)崿F(xiàn)靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測量 ,。智能光譜共焦設(shè)備生產(chǎn)光譜共焦透鏡組設(shè)計和性能優(yōu)化是光譜共焦技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一,；

光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的技術(shù) ，在測量過程中無需軸向掃描,，直接由波長對應(yīng)軸向距離信息,，因此可以大幅提高測量速度?；诠庾V共焦技術(shù)的傳感器是近年來出現(xiàn)的一種高精度,、非接觸式的新型傳感器,，精度理論上可達到納米級。由于光譜共焦傳感器對被測表面狀況要求低,、允許被測表面有更大的傾斜角,、測量速度快、實時性高,，因此迅速成為工業(yè)測量的熱門傳感器,，大量應(yīng)用于精密定位、薄膜厚度測量,、微觀輪廓精密測量等領(lǐng)域,。本文介紹了光譜共焦技術(shù)的原理，并列舉了光譜共焦傳感器在幾何量計量測試中的典型應(yīng)用,。同時,，對共焦技術(shù)在未來精密測量的進一步應(yīng)用進行了探討，并展望了其發(fā)展前景,。

靶丸內(nèi)表面輪廓是激光核聚變靶丸的關(guān)鍵參數(shù),，需要精密檢測。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內(nèi)表面輪廓測量基本原理,，建立了靶丸內(nèi)表面輪廓的白光共焦光譜測量方法,。此外，搭建了靶丸內(nèi)表面輪廓測量實驗裝置,，建立了基于靶丸光學(xué)圖像的輔助調(diào)心方法,，實現(xiàn)了靶丸內(nèi)表面輪廓的精密測量，獲得了準(zhǔn)確的靶丸內(nèi)表面輪廓曲線;?對測量結(jié)果的可靠性進行了實驗驗證和不確定度分析,，結(jié)果表明 ,，白光共焦光譜能實現(xiàn)靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測量.光譜共焦位移傳感器可以實現(xiàn)亞微米級別的位移和形變測量，具有高精度和高分辨率的特點,。

采用對比測試方法,，首先對基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核 。為了便于比較,，將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數(shù)據(jù)進行了偏移,。二者的低階輪廓整體相似，局部的輪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確測量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外,，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測量,。在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi),，兩種方法的測量結(jié)果一致性較好，當(dāng)模數(shù)大于100時，白光共焦光譜的測量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測量數(shù)據(jù),，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測量數(shù)據(jù)信噪比相對較差的特點。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級,，同時,，受環(huán)境振動、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響,，共焦光譜檢測數(shù)據(jù)高頻隨機噪聲可達100nm左右,。光譜共焦位移傳感器可以實時監(jiān)測材料的變化情況，對于研究材料的力學(xué)性能具有重要意義,。防水光譜共焦行業(yè)應(yīng)用

光譜共焦位移傳感器可以實現(xiàn)對材料的變形過程進行實時監(jiān)測,，對于研究材料的力學(xué)行為具有重要意義。內(nèi)徑測量 光譜共焦測距

光譜共焦傳感器使用復(fù)色光作為光源 ,，可以實現(xiàn)微米級精度的漫反射或鏡反射被測物體測量功能,。此外，光譜共焦位移傳感器還可以實現(xiàn)對透明物體的單向厚度測量,，其光源和接收光鏡為同軸結(jié)構(gòu),，避免光路遮擋，適用于直徑4.5mm及以上的孔和凹槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測量,。在測量透明物體的位移時,，由于被測物體的上下兩個表面都會反射，傳感器接收到的位移信號是通過其上表面計算出來的,，可能會引起一定誤差,。本文分析了平行平板位移測量誤差的來源和影響因素。內(nèi)徑測量 光譜共焦測距