本文介紹了共焦傳感器的工作原理、分類與典型規(guī)格。

共焦傳感器是一種根據(jù)下圖所示的共焦原理工作的位移測(cè)量傳感器。

共焦原理基于通過透鏡聚焦并通過針孔或光圈的孔徑傳輸?shù)墓狻?a target="_blank">光電探測(cè)器測(cè)量穿過針孔的通量，該通量與針孔和聚焦透鏡焦點(diǎn)F之間的距離z有關(guān)。

單色共焦傳感器

一個(gè)簡(jiǎn)單的單色共焦傳感器使用激光二極管聚焦到物體上的光，物體的位移將被測(cè)量。在物體反射后，光重新進(jìn)入聚焦透鏡，并被引向分束器，被偏轉(zhuǎn)到針孔上。透射光由傳感器檢測(cè)。

當(dāng)聚焦透鏡的焦點(diǎn)與物體表面重合時(shí)，穿過針孔的通量最大（a）。當(dāng)物體表面移出焦點(diǎn)時(shí)，透射通量會(huì)減少（b）。

單色共焦傳感器的兩種典型規(guī)格：

彩色共焦傳感器

共焦色度傳感器系統(tǒng)的物理原理如圖所示。來自寬帶光源（例如鹵素?zé)簦┑亩嗌獗?a href="http://www.asorrir.com/tags/耦合/" target="_blank">耦合到連接到彩色聚焦透鏡的光纖中。彩色聚焦透鏡是一種具有大縱向色差的透鏡（超色透鏡）。或者，可以使用衍射聚焦元件，通過衍射引入專門設(shè)計(jì)的縱向色差。

光纖的另一端通過聚焦透鏡成像在樣品表面上。由于其色差，只有一種顏色處于焦點(diǎn)，而所有其他顏色都處于焦點(diǎn)之外。反射光被耦合回光纖，光纖的末端充當(dāng)針孔，根據(jù)不同的顏色引入不同的共焦效應(yīng)。通過使用光纖分路器，返回的光被發(fā)送到光譜儀以確定其光譜分量。

彩色共焦傳感器的一些典型規(guī)格：

參考文獻(xiàn)

[1] Handbook of Optical Systems, Volume 5 Metrology of Optical Components and Systems.