一种光谱共焦测量系统在线标定装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光谱共焦测量系统在线标定装置和方法，该装置包括白光宽光谱光源、滤光片、双分支光纤、光纤出射光束、色散物镜、色散物镜出射光束、待测物、位移传感器、光谱仪和计算机，该方法包括转动滤光片的滤光片轮，让白光宽光谱光源发出的宽光谱白光光束通过各单色滤光片，通过计算得到被测物的位移d和波长λ之间的关系dλ＝a+bλ，完成光谱共焦测量系统在线标定。该装置和方法实现了不同使用环境下光谱共焦测量系统的快速在线标定。

Device and method for on-line calibration of spectral confocal measuring system

The invention discloses an on-line spectral confocal measurement system calibration method and device, the device includes a wide spectrum light source, light filter, dual branch optical fiber and optical fiber beam, dispersion lens, beam dispersion lens and analyte, displacement sensor, spectrometer and computer, the method includes filter wheel rotation filter let the white light the wide spectrum of light emitted from the light beam through the wide spectrum filter, by calculating the relationship between the displacement of the object to be measured is D and the wavelength lambda D lambda lambda = a+b, complete the online calibration of spectral confocal measurement system. The device and method realized the rapid on-line calibration of the confocal measurement system under different operating conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种光谱共焦测量系统在线标定装置与方法
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在线标定。
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，在微位移测量、物体表面三维形貌测量等方面具有重要的应用。光谱共焦测量系统通常在出厂时会进行精密标定，然而由于在不同使用环境下，环境参数如温度、湿度的变化等，将使光谱共焦测量系统中色散物镜的结构发生变化，从而使色散物镜的色散关系发生变化，因此，在工作环境下进行光谱共焦测量系统的在线标定是实现光谱共焦测量系统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在线标定装置与方法，通过旋转滤光片获得多个单色光，通过位移传感器获得不同单色光下被测物的位移大小，再通过最小二乘法进行波长和位移关系的线性拟合，获得当前环境下光谱共焦测量系统波长和位移的线性关系式，从而实现不同使用环境下光谱共焦测量系统的快速在线标定。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，该装置包括白光宽光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，该装置包括白光宽光谱光源(10)、可旋转的滤光片(20)、双分支光纤(30)、光纤出射光束(301)、色散物镜(40)、色散物镜出射光束(401)、待测物(50)、位移传感器(60)、光谱仪(70)和计算机(80)；其中，白光宽光谱光源(10)发出的宽光谱白光光束经滤光片(20)后进入双分支光纤(30)的第一分支端耦合入双分支光纤(30)，经双分支光纤(30)总端传输后得到光纤出射光束(301)，光纤出射光束(301)经色散物镜(40)后得到色散物镜出射光束(401)，色散物镜出射光束(401)被待测物(50)反射后经色散物镜(40)、双分支光纤(...

【技术特征摘要】
1.一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，该装置包括白光宽光谱光源(10)、可旋转的滤光片(20)、双分支光纤(30)、光纤出射光束(301)、色散物镜(40)、色散物镜出射光束(401)、待测物(50)、位移传感器(60)、光谱仪(70)和计算机(80)；其中，白光宽光谱光源(10)发出的宽光谱白光光束经滤光片(20)后进入双分支光纤(30)的第一分支端耦合入双分支光纤(30)，经双分支光纤(30)总端传输后得到光纤出射光束(301)，光纤出射光束(301)经色散物镜(40)后得到色散物镜出射光束(401)，色散物镜出射光束(401)被待测物(50)反射后经色散物镜(40)、双分支光纤(30)总端、双分支光纤(30)的第二分支端进入光谱仪(70)。2.根据权利要求1所述的一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，所述滤光片(20)包括第一单色滤光片(201)、第二单色滤光片(202)、第三单色滤光片(203)、第四单色滤光片(204)、第五单色滤光片(205)、第六单色滤光片(206)、第七单色滤光片(207)和带通滤光片(208)，第一单色滤光片(201)、第二单色滤光片(202)、第三单色滤光片(203)、第四单色滤光片(204)、第五单色滤光片(205)、第六单色滤光片(206)、第七单色滤光片(207)和带通滤光片(208)通过滤光片轮(209)固定，且可绕滤光片轮(209)的中心轴(200)进行360度旋转。3.根据权利要求2所述的一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，当白光宽光谱光源(10)发出的宽光谱白光光束经所述滤光片(20)的带通滤光片(208)后，得到波长范围为λmin到λmax的连续白光光谱，该光谱范围即为色散物镜(40)的工作波长范围。4.根据权利要求2所述的一种光谱共焦测量系统在线标定装置，其特征在于，当白光宽光谱光源(10)发出的宽光谱白光光束经所述滤光片(20)的第一单色滤光片(201)、第二单色滤光片(202)、第三单色滤光片(203)、第四单色滤光片(204)、第五单色滤光片(205)、第六单色滤光片(206)和第七单色滤光片(207)后，得到波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6和λ7的单色光，各波长满足如下关系λmin＜λ...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐月静，卢增雄，杨光华，齐威，苏佳妮，张清洋，李兵，王宇，
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