《光学测量原理、技术与应用》
《光学测量原理、技术与应用》以光学测量中光的特性为主线,以光学测量方法与技术为中心,全面介绍了光学测量涉及的基本理论、测量原理与方法、技术特点与典型应用等。全书共10章,第1章介绍光学测量的基本知识,第2~5章分别介绍光干涉测量、激光准直与跟踪测量、激光全息与散斑测量、激光衍射和莫尔条纹测量; 第6章介绍机器视觉测量; 第7章介绍激光测速与测距; 第8章介绍光纤传感原理与技术; 第9章介绍激光雷达三维成像技术; 第10章介绍光学探针测量。 2?ue.1C
xQZOGq
[attachment=124599] ":ey f 3 M
第1章光学测量的基础知识 %`$bQU
9BakxmAc
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 $(62j0mS>
Ov(k: " N
1.1.1基本概念 cUug}/!I
t XzuP_0
1.1.2误差与测量不确定度 }!K
#
F7} yt
1.1.3基本构成 D!* SA
`m'RvU c
1.1.4主要应用范围 w?D=
bzG vnaTt
1.1.5基本方法 3SY1>}(Y
Z84w9y7O<
1.1.6发展趋势 -d?<t}a
@u+LF]MY
1.2光学测量中的常用光源 HHx5 VI
_&HFKpHQ
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 #IppjaPl8
CM~x1f *v
1.2.2热光源 p!E*A NwX
c:=HN-*vQ
1.2.3气体放电光源 6Lq8#{/]u
k 'X"jo n
1.2.4固体发光光源 vo#$xwm1
*=md!^x`
1.2.5激光光源 iu=@ h>C
O4nA ?bA
1.3光学测量中的常用光学器件 . &u
@-Vm
m !INbIh
1.3.1激光准直镜 aAcQmq TT
6oWFj eZ0
1.3.2分光镜 A/ zAB3
>]B_+r0m^
1.3.3偏振分光镜 :"Vmy. xq
D{7sfkcJ
1.3.4波片 hB 'rkjt
/?>W\bP<
1.3.5角锥棱镜 )3F}IgD
l(MjLXw5
1.3.6衍射光栅 ;qzn _W
,H|K3nh
1.3.7调制器 Nt
tu)wr
4{,!'NA
1.3.8光隔离器 Yi-,Pb?
,jnaa (n
1.4光学测量中的常用光电探测器 _+}o /449
_or_Vw!
1.4.1常用光电探测器的分类 'Q* .[aJt
&/Gf@[
1.4.2光电探测器的主要特性参数 /`qQWB5b
IM,d6lN6s
1.4.3常用光电探测器介绍 Ut%{pc 7^F
a/CY@ V-
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 ZXj* Vu$_4
P e}
T
1.5.1光学测量系统中的噪声 '0Q/oU
=BD |uIR
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 &i805,lx
Qp@}v7Due
1.6光学测量中的常用调制方法与技术
?nJv f
Eb'M< ZY
1.6.1概述 2L.6!THG
2Z9ck|L>
1.6.2机械调制法 XB[EJGa X
zGL.+ @
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 `OZiN;*|
-Zg.o$
习题与思考1 f DXTedrG/
1vh[sKv9%
第2章光干涉测量 G[d]t $f=
M?m@o1\;W
2.1光干涉基础知识 1Fs a}UK
IU G}Q7w5
2.1.1光的干涉条件 i:&$I=
g/!tp;e
2.1.2干涉条纹的形状 L8pKVr
+wEsfYW
2.1.3干涉条纹的对比度 {H=<5
3z k},8f u
2.1.4产生干涉的途径 {XXnMO4uR;
U @}r?!)"f
2.2波面干涉测量 Lq#!}QcW=
<pFbm
2.2.1概述 YvUV9qps~
R2Q 1Rk#
2.2.2泰曼格林干涉仪 MbQ%'z6D
=+VDb5= TV
2.2.3移相干涉仪 FZ FPzH
5sB~.z@
2.2.4共路干涉仪 LmKY$~5P
QNZ #SG8
2.3激光干涉仪 5z.Y }
KO)) 2GET
2.3.1迈克尔逊干涉仪 F:Yp1Wrb <
5^{2 g^jH6
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 MMQ\V (C
~'Korxa
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 1_mqP Mm
]0")iY_
2.4白光干涉仪 7Xh
;dJAF3
{P ==6/<2o
2.5外差式激光干涉仪 $%1oZ{&M
K;R!>p}t
2.5.1概述 ;IT'6m`@W
[1e/@eC5
2.5.2双频激光干涉仪 &!>.)I`
[ mo9?
2.5.3激光测振仪 mW3 IR3 b
pWeD,!f
2.6激光自混合干涉测量 p3Ih K>
V zh\ 1cF
2.7绝对长度干涉计量 m*14n_m'
$L72%T
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 LO,:k+&A+
Hr(%y&0
2.7.2激光无导轨测量 lgefTT GX)
F ^)(
7}ph
2.8激光干涉测量的重大应用举例 `cFNO:
2}9M7Z",2
2.8.1激光干涉测量引力波 e' 3y^Vg
FD8d-G
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 R E9 `T
,UxAHCR~9
习题与思考2 ?V =#x.9
WFfn:WSWU
第3章激光准直与跟踪测量 xQxq33\
'Z6x\p
3.1概述 C! |Y z=e
g7v(g?
3.1.1激光准直测量基本原理 Yo}QW;,g
x.q "FXu
3.1.2激光准直测量系统的组成 }u;`k'J@
q]Af I(
3.2激光测量直线度原理 V?n=yg
@lCyH(c%
3.2.1直线度测量概述 ac o w
PebyH"M(
3.2.2激光测量直线度方法 ;y-sd?pAk
iE^=Vf;
3.2.3直线度测量误差分析 $v 1_M1
E_#?;l>
3.3激光同时测量多自由度误差 [`! %u3
xC 4 L`\
3.3.1滚转角测量 \$xj>b;
O_ v*,L!
3.3.2四自由度误差同时测量 U<6+2y P
!WTL:dk
3.3.3五自由度误差同时测量 Lv<vMIr
;e W \41 w
3.3.4六自由度误差同时测量 ]3L/8]:
_W>xFBy
3.3.5激光跟踪测量 CEBa,hp@
"Ve9\$_s
习题与思考3 g gy9euWV
h*\u0yD)
第4章激光全息与散斑测量 [$ z-
eaDG7+iS
4.1全息术及其基本原理 rXq{WS`
(P-$tH t
4.1.1全息术基本原理 6K^O.VoV^J
9u%(9Ae
4.1.2全息图的类型 8"o@$;C
/25Ay
4.1.3全息设备基本构成 '%y;{,g*
~,.;2K73
4.2激光全息干涉测量 k +Cwnp
VPb8dv(a3
4.2.1单次曝光法 Yw_!40`
x7/";L>
4.2.2二次曝光法 @I#uv|=N
"NTiQ}i
4.2.3时间平均法 Yh; A)N p
>+):eB L
4.3激光全息干涉测量的应用 ]AX3ov6z9;
Pk;YM}
4.3.1位移和形状检测 `Ay:; I
"egpc*|]
4.3.2缺陷检测 PJ ^qE| X
w@LLxL>Y
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ygQe'S{!S\
MfO: BX@$
4.4激光散斑干涉测量 e0hY
t8`wO+4@
4.4.1散斑的概念 =Q*3\ )7
I+
Y{_yw"f
4.4.2散斑照相测量 .h(iyCxP
lX"6m}~D
4.4.3散斑干涉测量 /*MioaQB}p
b7B|$T,
4.4.4电子散斑干涉 uaZHM@D
w"C ,oo3
4.4.5时域散斑干涉 Nnq1&j "m
gF sqCx<q
4.5散斑干涉测量的应用举例 O&,8X-Ix
1xInU_SPf
习题与思考4 lnRL^ }
l]OzE-*$b
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 Hz)i.AA 4
F~eY'~&H}
5.1激光衍射测量基本原理 8 |zOgn{
%r8;i
5.1.1单缝衍射测量 +}PN+:yV
iu3L9UfL[
5.1.2圆孔衍射测量 dFy GI?
p}<60O"r$
5.2莫尔条纹测量 A0:rn\$l3
:Qh rh(i
5.2.1莫尔条纹的形成原理 X0R EC%
9Vo*AK'&U
5.2.2莫尔条纹的基本性质 SZ}=~yoD(
V:vqt@
5.2.3莫尔条纹测试技术 l qKj;'
eTuKu(0
E
5.3衍射光栅干涉测量 keFH
CC
5~j#Z (}u
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 hS&l4 \I'Z
D~#%^a+Aq_
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 niKfat?
}
!y5hv!_
5.4X射线衍射测量 C511 hbF
8g
Z)c\
5.4.1X射线衍射测量原理 -J w4z# /-
Id&e'
5.4.2X射线衍射测量材料应力 P=_fYA3
Hf\sF(, (
习题与思考5 tRZ4\Bu
aU^6FI
第6章机器视觉测量 I7~) q`
b $J S|
6.1摄像机模型 =*"8N-FU
-%@ah:iJ
6.2图像处理技术 o +7)cI
^
nI2< P
6.2.1图像滤波 (zsv!U
][
I OlR
6.2.2图像增强 y.c6r> }
P^Owg r=Y
6.3结构光视觉测量 9)NKI02M|
E6Z kO/
6.3.1激光三角法的测量原理 G} 9f/$'3
1^^8,.'
6.3.2结构光视觉测量系统 {: |3V 7X
fBj)HoHQW
6.3.3点结构光视觉测量原理 doOuc4
1 l"2 ~k
6.3.4线结构光视觉测量原理 hlB\Xt
IEMa/[n/
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 `Y5LAt:
#79[Qtkrhm
6.4双目立体视觉测量 5a$EX V
G(TFv\`vH
6.4.1数学模型 Dzf\m>H[
}#7rg_O]>
6.4.2双目立体视觉的标定方法 6 6,(yxg
tP7<WGHd/
6.5基于相位的视觉测量 PPr Pj^%z=
>Vjn]V5y
6.5.1相移形貌测量 .JXEw%I@
;=jF9mV.
6.5.2立体相位偏折测量 HyVV,q^E
fy4zBI@
6.6视觉测量的应用举例 OyF=G^w
/HpM17
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 2cH RiRT
G<n7 5!
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 W.MZN4=
{tUe(
习题与思考6 l d@+p
m^}|LB:5
第7章激光测速与测距 $Dj8 a\L
YWl#!"-
7.1多普勒效应与多普勒频移 i[IFD]Xy!j
( .cA'f?h
7.2激光多普勒测速 0Eb4wupo
s@ @Km1w
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 6dR+qJa6i
*k62Qz3
7.2.2激光多普勒测速技术 dX cbS<
Y
b3ckktY
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 -je} PwT
XNWtX-[ ^@
7.3激光测距 6r< a
N e1Oz }
7.3.1脉冲激光测距 EG UlLqP6e
LJ/He[r|[
7.3.2相位激光测距 4 k< o
$h {m")]
7.4激光测速和测距应用 4@@Sh`E:
S > ~f.
7.4.1车载激光多普勒测速 a+cM XMf
I]v2-rB&-
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 z/ 1$G"
uI7n {4W*x
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 @F< {/|P
BqNeY<zB*
习题与思考7 ?l/6DT>e
LU MbRrD-
第8章光纤传感原理与技术 ?n `m
3 y}E*QE
8.1概述 Z )`)9]*
Bdt6 w(`^
8.1.1光纤传感的主要类型 x950,`zy
^el+ej/=
8.1.2光纤传感的主要特点 e.n( NW
w+ R/>a( ]
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 3 }fOb
~V8z%s@
8.2.1光纤的基本结构 fZo#:"{/K
-+rzc&h
8.2.2平板波导介质中的光波模式 n^4R]9U
(?r,pAc:
8.2.3光在光纤中的传输规律 U|}
?{x
LgNIb
8.2.4光纤的传输特性 & >-j4,M
gm-[x5O"
8.3光纤传感 '[{<a Eo
=b %}x >>
8.3.1强度调制型光纤传感 Lb/GL\J)
7&ED> Bk
8.3.2相位调制型光纤传感 @(,1}3s
QhZg{v[d
8.3.3偏振调制型光纤传感 UY<
PiP
k7CKl;Fck
8.3.4波长调制型光纤传感 F^u12R)
' k,2 *.A
8.3.5光纤分布式传感 | 3'
WA`A/`taT
习题与思考8 arYq$~U
]3 _b3@k
第9章激光雷达三维成像技术 *S.U8;*Xj
dht0PZdx?
9.1激光雷达三维成像原理 ,|]J aZq
jW'YQrj{<Y
9.1.1激光雷达距离方程 L^sjV/\oW
FH~:&;
9.1.2信噪比 {~U3|_"[pX
bF"l0
jS
9.1.3可探测距离 4V JUu`[
5R P kAC
9.1.4横向成像参数 entU+O r
BX >L7 n
9.2激光三维成像雷达技术 "?8)}"/f
za_b jE
9.2.1机械扫描激光成像雷达 }| Ds pO
U) J5K
9.2.2面阵成像激光雷达 gQn%RPMh
C-&ymJC|
9.2.3固态激光成像雷达 ax&?Z5%a
6cH8Jr _
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 Px lc RF
xlI =)ak{
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 cM#rus?)+
BQ-x#[ %s
9.4激光三维成像雷达的应用 F$7!j$
Z
yb`PMj j15
习题与思考9 V(7,N(
4{P+p!4
第10章光学探针测量 zPby+BP
6mM9p)"$
10.1微观表面形貌测量 \Vyys[MMY8
6Tl6A>%s
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 5n@YNaoIb
J&xZN8jW
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Z8|< %1Kge
X6Ha C+P
10.2机械式探针测量 Su#0 F0
./YR8 #,
10.2.1机械式探针测量基本原理 ^ ""edCs
a1Fx|#!
mq
10.2.2机械式探针测量系统 5hrI#fpOR
I?e5h@u E
10.3光学焦点探测 QaWS%0go
XM$ ~HG
10.3.1强度式探测方法 j q+(2
z(|^fi(
10.3.2差动探测方法 s0SzO,Vi
DR# " 3
10.3.3散光方法 t<H"J__&
K`4lL5oH
10.3.4Foucault方法 ?.~ 1%l !
Ln+l'&_nb
10.3.5斜光束方法 B8@mL-Z-;
M(-)\~9T
10.3.6共焦方法 Uj!3MF
?UXF z'
10.3.7光学焦点探针的特点 oTw!#Re)
?cV,lak
10.4干涉型光学探针测量 '/d51
FQZ*i\G>>
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 f}:C~L!
:/5m
D
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 >ahDc!Jyu
z0 "DbZ;d
10.5扫描隧道显微镜 tLE8+[
SU
8!_jZ f8
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 T+Oqd\05.+
E]V,
@
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 }3Es&p$9
":]X r!e
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ]Ry9{:
&YhAB\Rw
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 o@meogkL
1By tu >2
10.6原子力显微镜 (v]%kXy/G
_4S^'FDo
10.6.1AFM的基本硬件组成 VPMu)1={:p
`+H=3`}X
10.6.2AFM的工作原理 1T^WMn:U
Wg NA%.|,
10.6.3AFM的工作模式 FYAEM!dyy
wuqe{?
10.6.4AFM在力学测量中的应用 egoR])2>
#6 M] tr
10.7扫描近场光学显微镜 BA;r%?MRL
;n&95t1$
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 .LzA' q1+z
U8_{ MY-9}
10.7.2光子扫描隧道显微镜 rOJ>lPs
}M07-qIX{
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 t@%w:*&
j7I=2xnTWu
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 @6
he!wW
9b.
kso9.
10.8扫描探针显微镜 =EJ&=t
sY ]J!"
10.8.1NRC的大范围计量型AFM sW>%mnx
3.&BhLT
10.8.2PTB研制的大范围SPM "x,lL
>" W^|2R
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 f:;-ZkIU ?
L%/RD2L D
习题与思考10 V)$!WPL@
.S` q2C \
参考文献 *xnZTj:
~
'ZwD/!e
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