对超大范围线-扫描光谱同焦位移传感器光学系统的设计
Weiguang Yang1,2, Jian Du1, Meijie Qi1
1Key Laboratory of Spectral Imaging Technology CAS, Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Xi'an 710119, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 10, 2024
概括
这项研究通过改进其光学设计来增强线扫光谱对焦位移传感器,显著扩大其用于3D地形测量的测量范围. 新的设计为工业应用提供了更好的准确性和理论支持.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计量学 计量学是一门学科.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 光谱对焦位移传感器提供无接触,高精度的3D地形测量.
- 现有的线扫描传感器在测量范围和理论基础上存在局限性.
- 需要进行改进,以提高扫描效率和扩大检测能力.
研究的目的:
- 为了克服有限的测量范围和缺乏理论基础的现有线扫光谱对焦移位传感器.
- 提出一个优化的光学设计的分散性目标镜头.
- 为推进线扫描光谱对焦移位传感器技术提供系统的理论支持.
主要方法:
- 开发了一种光学设计,用于线扫光谱对焦移位传感器的散射镜头.
- 采用镜网格光束分裂用于模拟和分析成像光谱仪.
- 集成镜和网格,以消除成像光谱仪中的光谱线曲.
主要成果:
- 成功构建了一个完整的光学路径,用于线扫描光谱对焦移位传感器.
- 实现了0.8微米的轴分辨率.
- 获得了24毫米的扫描线长度和3.9毫米的分散范围,显著扩大了测量范围.
结论:
- 开发的传感器设计显著扩大了测量能力,解决了在线扫描光谱对焦移位传感器技术中的关键差距.
- 该研究为这些传感器的进步提供了系统的理论支持.
- 增强型传感器在工业检测各种范围和复杂物体方面具有潜在的应用.


