Close up of industrial inspection equipment

光学计量

光学计量包括干涉法测量和其他复杂技术,可用于评估尺寸、表面特性、温度和对齐的准确性及效率。许多行业和应用依靠这些基于光的非接触式测量技术实现质量控制、产品设计和过程优化。

Measuring system in an offset printing machine

光学计量系统是什么样的,它是如何工作的?

光学计量包括多种技术,这些技术使用光来测量和分析物体或材料各种特性。由于光线会以独特的方式与材料相互作用,因此可以对各种科学、工业和技术应用进行精确的测量、检查和分析。

通常,光学计量方法遵循以下步骤:

照明

光源(通常为激光或其他相干光发射器)用于照亮物体。光纤导光器、透镜、镜子或分光器等光学元件可用于控制和引导用于照明的光路。

相互作用

当光线与物体相互作用时,物体的特性会导致其发生各种变化。它会改变光的反射、折射或吸收方式,从而使光的强度、波长、相位或偏振产生变化。

检测

在光与物体相互作用后,检测器或传感器捕捉到改变后的光。通过测量光线特性的变化,可获得有关物体特性的重要见解。

光学计量技术

干涉法测量

干涉法使用光波产生的干涉模式来确定物体的表面轮廓、平整度、厚度、光学质量和其他特性。

光谱学

光谱法通过测量光与物质之间的相互作用,根据光的吸收、发射或散射模式来识别化学成分、分子结构和材料特性。

光学三角测量

光学三角测量结合了几何和光学原理,用于测量距离或评估物体的表面轮廓。该方法通过将光图案投射到表面上,然后分析反射或散射的光的几何形状来完成。

光学计量的典型应用

由于光学计量能够提供精确的测量,各种行业和科学领域都依赖于这一技术。以下是它的一些主要的应用领域:

Circuit board with computer chip
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半导体

光学计量技术在光刻工艺中至关重要,可确保半导体晶圆上的图案实现精确对齐和表征。光学临界尺寸 (OCD) 测量等技术用于保持晶圆上产生的纳米级图案的准确性。

Drops on feather with rainbow colors
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食品生产

在食品生产方面,光谱法提供快速、无损、精确的分析。这有助于确保食品质量、安全、真实性和符合法规服务标准。

Robots operating in a manufacturing environment
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工业应用

在制造环境中,光学计量有助于精确测量、自动化检测、质量控制和过程优化。这不仅有助于提高自动化生产线的效率、减少错误和提高产品质量,而且对于实现工业 4.0 和智能制造计划的目标也至关重要。

Offshore construction platform  for production oil and gas
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石油和能源

光学计量技术可用于测量液位,这对于管理库存、优化生产、确保安全和符合石油行业法规至关重要。准确监测油位可确保在炼油、运输和储存过程中的各个阶段高效运营。

Fibroblasts labeled with fluorescent dyes
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生命科学

在生命科学领域,光学计量技术包括用于非侵入性成像的光学相干断层扫描 (OCT)、用于研究细胞内分子的荧光显微镜,以及用于精确操纵细胞和颗粒的光学镊子。这些方法可用于帮助诊断疾病、研究细胞和微量生物医学。

Small combat aircraft on the runway
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国防和航空航天

光学计量对于国防和航空航天应用来说至关重要。它可确保制造精度,评估表面质量,并使卫星和导弹等关键结构中的光学系统对准。光学元件可实现非接触式测量,有助于精确评估距离和形状。该技术在测试、验证和校准中发挥着关键作用,可提高不同环境中防御和航空航天设备的整体安全性和性能。

光学计量领域的特种玻璃

肖特的特种玻璃元件和子组件(包括光纤导光器、光学材料和组件以及气密封装)对于推进光学传感和计量(精度和准确性对其来说至关重要)至关重要。我们的特种玻璃材料具有独特的光学特性组合,如低散射和高透射率,可实现尖端传感器和测量仪器。通过帮助实现对光的控制,专用玻璃和元件可实现先进的信号检测和精确测量。

光纤导光器的生产

肖特的光学计量和传感产品

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光纤

光纤束在光学计量中发挥着至关重要的作用,它将光从光源传递到测量设备,或从被检测物体传递到检测器。无论是将光线或图像转角传输、从一个密封空间中传输出来,还是从一个高温、黑暗或具有相同挑战性的区域中传输出去,世界上许多最先进技术都以光纤为核心。

配备用于计量学的导光棒的机器视觉镜头

滤光光学玻璃

我们精心开发了各种滤光光学玻璃,以提高计量应用的精度和准确性。我们拥有 120 多种不同的光学玻璃,可用于制造镜片、镜子和其他构成计量领域高精度成像系统的组件。此外,肖特的专用滤光玻璃(包括带通滤光片、长通滤光片、短通滤光片、多频带滤光片和对比度增强滤光片)有助于控制光传输并隔离特定波长。

显示不同光学镀膜的黑色、红色和蓝色圆盘系列

光学元件和涂层

肖特提供精密设计的光学元件和涂层,可提高测量准确性。制作精巧的镜片和镜子可确保出色的成像质量,这对于高精度计量至关重要。肖特提供先进的镀膜,有助于最大限度地减少反射、增强透光率并减少表面干扰,确保以最小的失真度进行精确测量。

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用于光学传感器的气密封装

封装和电气组件可确保光学传感器和计量设备的可靠性和功能性。真空密封封装可防止潮湿、灰尘、振动和光干扰,实现精确对齐,确保准确测量。连接器等密封组件可实现光学信号通信。肖特为紫外可见光/红外传感器提供定制设计的封装和光学透镜盖。