[发明专利]光谱共焦位移传感器

权利要求书

1.一种光谱共焦位移传感器，其特征在于：包括宽光谱光源、分束器系统、色散镜头、光纤光谱仪和镜面反射模块，所述宽光谱光源发出的光线通过分束器系统分为两条光路，其中第一路光线通过色散镜头产生光谱色散，形成不同波长的准单色光入射至被测物体，第二路光线入射到镜面反射模块，第一路光线经被测物体反射回分束器系统的光线与第二路光线反射回分束器系统的光线由光纤光谱仪采集并在光纤光谱仪中发生干涉，根据干涉条纹计算距离值。

2.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述光纤光谱仪中的光电探测器前端放置一个与线阵探测器等高的平凸柱面镜，所述平凸柱面镜与线阵探测器之间的水平夹角可调节。

3.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：该装置还包括与所述光纤光谱仪电连接的处理器，所述处理器对宽光谱光源的光照度进行归一化处理。

4.根据权利要求3所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述处理器对经光纤光谱仪采集的宽光谱光源的光照度进行定时监控，根据光照强度的衰减量重新归一化处理光源的光谱光照度和修正积分时间。

5.根据权利要求4所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述修正积分时间，是指将积分时间t设置为变量，规定光谱仪在白光LED监控下的标准能量值为A±Δa，当随着LED光能量的衰减，光谱仪在白光LED监控下的能量值低于A-Δa时，软件对积分时间进行t+Δt*i调整，其中i＝0，1，2，3......，Δt取1us，i值逐渐递增，直到能量值达到A+Δa。

6.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：该装置还包括控制器和开关控制系统，所述控制器通过开关控制系统控制第二路光线的开启/关断。

7.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述分束器系统采用“X”形分路方式，其中宽光谱光源和光纤光谱仪在分束器系统的同一端，所述色散镜头和镜面反射模块在分束器的另一端；所述分束器采用半透半反镜，以光能量分光比50∶50方式分束。

8.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述色散镜头采用数值孔径范围为0.4～0.5，并采用冕玻璃和火石玻璃正负光焦度镜片组合。

9.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于：所述宽光谱光源采用白光LED光源。