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Expanding the realm of fiber optic confocal sensing for probing position, displacement, and velocity

机译：扩展光纤共焦传感领域，以探测位置，位移和速度

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We describe a fiber optic confocal sensor (FOCOS) system that uses an optical fiber and a lens to accurately detect the position of an object at, or close to, the image plane of the fiber tip. The fiber characteristics (diameter and numerical aperture) and optics (lens F/# and magnification) define the span and precision of the sensor and may be chosen to fit a desired application of position and displacement sensing. Multiple measurement points (i.e., fiber-tip images) may be achieved by use of multiple wavelengths in the fiber, so that each wavelength images the fiber at a different plane due to the chromatic dispersion of the optics. Further multiplexing may be achieved by adding fibers on the optical axis. A FOCOS with multiplexed fibers and wavelengths may also be used for velocity measurements.
机译：我们描述了一种光纤共焦传感器（FOCOS）系统，该系统使用光纤和透镜来准确检测物体在光纤尖端像平面处或附近的位置。光纤特性（直径和数值孔径）和光学特性（透镜F /＃和放大倍数）定义了传感器的跨度和精度，可以进行选择以适合所需的位置和位移传感应用。可以通过使用光纤中的多个波长来实现多个测量点（即，光纤尖端图像），使得由于光学器件的色散，每个波长在不同平面上对光纤进行成像。可以通过在光轴上添加光纤来实现进一步的复用。具有多路复用光纤和波长的FOCOS也可以用于速度测量。

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