摘要：为了满足先进制造工艺的对检测技术越来越高的要求,对材料表面的测量既有高精度的要求,同时也有快速检测的需求。彩色共聚焦测量技术从原理上避免了轴向扫描过程,与传统的激光共聚焦技术相比,具有明显的测量速度优势,可针对大尺寸的被测物表面形貌进行快速化检测。通常情况下,针对不同测量需求的被测对象,需要设计不同的彩色共聚焦系统核心部件-色散物镜,增加了系统的复杂性。针对这一情况,采用色散和聚焦分离的设计方式,通过切换物镜参数的方式,快速有效地实现不同测量需求。所设计的大范围色散元件结合不同聚焦物镜时,能实现对色散范围的调制,并以此为基础搭建了聚焦和色散分离的彩色共聚焦系统。实验结果表明,采用不同参数物镜时,可实现对量程和分辨率的调制;其中,当采用10×（NA=0.3）物镜时,可获得轴向225μm的线性色散,此时测量系统的轴向测量精度优于0.2μm。

关键词：彩色共聚焦测量 光学表面形貌检测 测量范围调制 测量精度调制 

单位：华侨大学机电及自动化学院; 厦门361021; 上海理工大学光电信息与计算机工程学院现代光学系统重点实验室; 上海200093; 华侨大学制造工程研究院; 厦门361021