一种光谱共焦测量系统标定装置及标定方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种光谱共焦测量系统标定装置及标定方法
本专利技术涉及光学测量
，具体涉及一种光谱共焦测量系统的标定。
技术介绍
光谱共焦法是一种基于波长位移调制的非接触式微位移测量方法，具有测量精度高，速度快，对被测表面的纹理、倾斜等因素不敏感，对材料无特殊要求等优点，在精密制造和超精密制造、微型机械、微细和超微细加工等精密工程中具有重要的应用和发展前景。影响光谱共焦系统测量精度的因素较多，如光谱仪分辨率、色散物镜线性度等因素，通常需要对影响光谱共焦系统测量精度的各因素进行特殊设计和单独标定，对色散物镜线性度的要求更是十分严格。然而在实际中很难实现理想线性度的色散物镜，首先，在光学设计阶段，很难设计出理想的线性色散物镜，其次，即使设计出了线性度很好的色散物镜，由于色散物镜在镜片加工、镀膜、装调过程中不可避免的误差也将色散物镜线性度变差。因此如何精确标定色散物镜波长和位移的关系，是光谱共焦测量系统实现高精度测量的重要保证。本专利技术给出一种光谱共焦测量系统标定装置及标定方法，以可调谐激光器发出的波长已知的单色光作为光谱共焦测量系统的工作波长，通过位移传感器测量被测物的位置信...
【技术保护点】
一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，该装置包括可调谐激光器(10)、双分支光纤(20)、光纤出射光束(201)、色散物镜(30)、色散物镜出射光束(301)、待测物(40)、位移台(50)、位移传感器(60)、光谱仪(70)和计算机(80)，其中，可调谐激光器(10)出射的已知波长的激光光束进入双分支光纤(20)的第一分支端耦合入双分支光纤(20)，经双分支光纤(20)总端传输后得到光纤出射光束(201)，光纤出射光束(201)经色散物镜(30)后得到色散物镜出射光束(301)，色散物镜出射光束(301)被待测物(40)反射后经色散物镜(30)、双分支光纤(20)总端...
【技术特征摘要】
1.一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，该装置包括可调谐激光器(10)、双分支光纤(20)、光纤出射光束(201)、色散物镜(30)、色散物镜出射光束(301)、待测物(40)、位移台(50)、位移传感器(60)、光谱仪(70)和计算机(80)，其中，可调谐激光器(10)出射的已知波长的激光光束进入双分支光纤(20)的第一分支端耦合入双分支光纤(20)，经双分支光纤(20)总端传输后得到光纤出射光束(201)，光纤出射光束(201)经色散物镜(30)后得到色散物镜出射光束(301)，色散物镜出射光束(301)被待测物(40)反射后经色散物镜(30)、双分支光纤(20)总端、双分支光纤(20)的第二分支端进入光谱仪(70)，被测物(40)在位移台(50)上，通过位移台(50)对被测物(40)施加一定的位移，通过位移传感器(60)测量被测物(40)的位移大小，通过光谱仪(70)的光谱信号获得被测物(40)的位移大小所对应的可调谐激光器(10)出射光束的波长信息。2.根据权利要求1所述的一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，所述可调谐激光器(10)出射激光光束的波长覆盖色散物镜(30)的工作波段，且可调谐激光器(10)每次仅出射特定波长的单色激光光束。3.根据权利要求2所述的一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，所述可调谐激光器(10)出射的激光光束为连续光束或脉冲光束。4.根据权利要求1所述的一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，当被测物(40)发生一定的位移时，可调谐激光器(10)将依次发出覆盖色散物镜(30)工作波段的单色激光光束，当光谱仪(70)上出现幅值最大的光谱信号时，计算机(80)同时记录此时被测物(40)的位移大小D，可调谐激光器(10)出射激光光束的波长大小λ以及光谱仪(70)中幅值最大的光谱信号其峰值位置所对应的像素编号n；依据下式进行波长和位移关系的拟合，D＝C0+C1λ+C2λ2+…+Cmλm(1)式中，C0，C1，C2，…，Cm为常数，m为多项式的最高幂次。5.根据权利要求4所述的一种光谱共焦测量系统标定装置，其特征在于，m是根据光谱共焦测量系统的测量精度要求来确定的；式(1)的拟合残差Δ为
【专利技术属性】
技术研发人员：卢增雄，齐月静，王宇，刘广义，齐威，苏佳妮，杨光华，李兵，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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