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(jìn)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(jìn)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(dá)100nm左右。光譜共焦技術(shù)在電子制造領(lǐng)域可以用于電子元件的精度檢測和測量；高速光譜共焦能測什么
在硅片柵線的厚度測量過程中，創(chuàng)視智能TS-C系列光譜共焦傳感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光譜共焦位移傳感器具有0.025 μm的重復(fù)精度，±0.02%的線性精度，10kHz的測量速度和±60°的測量角度。它適用于鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面和多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)和模擬量數(shù)據(jù)傳輸接口。在測量太陽能光伏板硅片柵線厚度時，使用單探頭在二維運動平臺上進(jìn)行掃描測量。柵線厚度可通過柵線高度與基底高度之差獲得，通過將需要掃描測量的硅片標(biāo)記三個區(qū)域并使用光譜共焦C1200單探頭單側(cè)測量來完成測量。由于柵線不是平整面，并且有一定的曲率，因此對于測量區(qū)域的選擇具有較大的隨機性影響。高性能光譜共焦的用途連續(xù)光譜位置測量方法可以實現(xiàn)光譜的位置測量；
高像素傳感器設(shè)計方案取決于的光對焦水平，要求嚴(yán)格圖象室內(nèi)空間NA的眼鏡片。另一方面，光譜共焦位移傳感器的屏幕分辨率通常采用光譜抗壓強度的全半寬來精確測量。高NA能夠降低半寬，提高分辨率。因而，在設(shè)計超色差攝像鏡頭時，NA應(yīng)盡可能高的。高圖象室內(nèi)空間NA能提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率，使待測表層輪廊以比較大視角或一定方向歪斜?？墒?，NA的提高也會導(dǎo)致球差擴(kuò)大，并產(chǎn)生電子光學(xué)設(shè)計優(yōu)化難度。傳感器檢測范圍主要是由超色差鏡片的縱向色差確定。因為光譜儀在各個波長的像素一致，假如縱向色差與波長之間存在離散系統(tǒng)，這類離散系統(tǒng)也會導(dǎo)致感應(yīng)器在各個波長的像素或敏感度存在較大差別，危害傳感器特性?？v向色差與波長的線性相關(guān)選用線形相關(guān)系數(shù)來精確測量，必須接近1。一般有兩種方法能夠形成充足強的色差：運用玻璃的當(dāng)然散射;應(yīng)用衍射光學(xué)元器件。除開生產(chǎn)制造難度高、成本相對高外，當(dāng)能見光根據(jù)時，透射耗損也非常高。
光譜共焦技術(shù)將軸向距離與波長建立起一套編碼規(guī)則，是一種高精度、非接觸式的光學(xué)測量技術(shù)。基于光譜共焦技術(shù)的傳感器作為一種亞微米級、快速精確測量的傳感器，已經(jīng)被大量應(yīng)用于表面微觀形狀、厚度測量、位移測量、在線監(jiān)控及過程控制等工業(yè)測量領(lǐng)域。展望其未來，隨著光譜共焦傳感技術(shù)的發(fā)展，必將在微電子、線寬測量、納米測試、超精密幾何量計量測試等領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其無需軸向掃描，直接由波長對應(yīng)軸向距離信息，從而大幅提高測量速度。光譜共焦技術(shù)可以實現(xiàn)對樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察和分析；
具有1 mm縱向色差的超色差攝像鏡頭，擁有0.4436的圖象室內(nèi)空間NA和0.991的線形相關(guān)系數(shù)R2。這個構(gòu)造達(dá)到了原始設(shè)計要求，表現(xiàn)出了光學(xué)性能。在實現(xiàn)線性散射方面，有一些關(guān)鍵條件需要考慮，并且可以采用不同的優(yōu)化方法來完善設(shè)計。首先，線性散射的完成條件是確保攝像鏡頭的各光譜成分具有相同的焦點位置，以減少色差。為了滿足這一條件，需要采用精確的光學(xué)元件制造和裝配，以確保不同波長的光線匯聚在同一焦點上。此外，使用特殊的透鏡設(shè)計和涂層技術(shù)也可以減小縱向色差。在優(yōu)化設(shè)計方面，一類方法是采用非球面透鏡，以更好地校正色差，提高圖象質(zhì)量。另一類方法包括使用折射率不同的材料組合，以控制光線的傳播和散射。此外，可以通過改進(jìn)透鏡的曲率半徑、增加光圈葉片數(shù)量和設(shè)計更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)來進(jìn)一步提高性能?？偨Y(jié)而言，這項研究強調(diào)了高線性縱向色差和高圖象室內(nèi)空間NA在超色差攝像鏡頭設(shè)計中的重要性。這個設(shè)計方案展示了光學(xué)工程的進(jìn)步，表明光譜共焦位移傳感器的商品化生產(chǎn)制造將朝著高線性縱向色差、高圖象室內(nèi)空間NA的趨勢發(fā)展，從而提供更精確和高性能的成像設(shè)備，滿足了不同領(lǐng)域的需求。光譜共焦位移傳感器可以用于結(jié)構(gòu)的振動、變形和位移等參數(shù)的測量。高速光譜共焦能測什么
光譜共焦技術(shù)有著較大的應(yīng)用前景；高速光譜共焦能測什么
高像素傳感器的設(shè)計取決于對焦水平和圖像室內(nèi)空間NA的要求。同時，在光譜共焦位移傳感器中，屏幕分辨率通常采用全半寬來進(jìn)行精確測量。高NA可以降低半寬，提高分辨率。因此，在設(shè)計超色差攝像鏡頭時，需要盡可能提高NA。高圖像室內(nèi)空間NA可以提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率，并允許待測表面在相對大的角度或某些方向上傾斜。但是，同時提高NA也會導(dǎo)致球差擴(kuò)大，并增加電子光學(xué)設(shè)計的優(yōu)化難度。傳感器的檢測范圍主要取決于超色差鏡片的縱向色差。因為光譜儀在各個波長的像素應(yīng)該是一致的，如果縱向色差與波長之間存在離散系統(tǒng)，這種離散系統(tǒng)也會對傳感器的像素或靈敏度在不同波長上造成較大的差別，從而損害傳感器的特性。通過使用自然散射的玻璃或者衍射光學(xué)元件(DOE)可以形成足夠強的色差。然而，制造難度和成本相對較高，且在可見光范圍內(nèi)透射損耗也非常高。高速光譜共焦能測什么