大量程高线性光谱共焦位移测量系统

作     者：肖康 陈小君 吴永前 XIAO Kang;CHEN Xiaojun;WU Yongqian

作者机构：中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室成都610209 中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2024年第45卷第6期

页      面：33-38页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

主　　题：光谱共焦 色散物镜 位移测量 非接触 光学设计 

摘      要：兼具高精度、高稳定性并能实现非接触测量的光谱共焦位移测量系统在工业、医疗、科研等许多领域得到了广泛应用。目前制约光谱共焦位移测量系统应用发展的因素是大量程和高线性度。讨论了光谱共焦位移测量系统中色散物镜实现线性轴向色散的条件,设计了一种高线性色散和大色散范围的色散物镜,指定了适合的公差范围,加工装配了一组色散物镜,搭建了光谱共焦位移测量系统,采用双频激光干涉仪进行了位移标定,并对标准量块进行了厚度测量。结果表明,该系统工作波段为450 nm~650 nm,实际位移范围为10 200μm,线性拟合判定系数R^(2)达到0.993 7,实际测量最大误差仅为3μm,证明该光谱共焦位移测量系统同时具备大量程、高线性度和高测量精度的特点。