《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。 g5kYyE
dD/29b(
[attachment=124599] TE aD-mY 3
第1章光学测量的基础知识 HI"!n$p
AmT| %j&3
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 33#7U+~]@
6e$sA (a=i
1.1.1基本概念 uPv;y!Lsa@
3b g4# c
1.1.2误差与测量不确定度 W2r 6jm!
GL;x:2XA
1.1.3基本构成 (ybtXoQs
G 1#Bb5q:
1.1.4主要应用范围 .o i}S G
|xsV(jK8
1.1.5基本方法 )Dk0V!%N
Z ,|1G6f@
1.1.6发展趋势 U}RS *7`
WuP([8
1.2光学测量中的常用光源 e' /
0@sr
Nu W
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 \p>]G[g
an$ ]IN
1.2.2热光源 WTV3p,;6a
_ e:5XQ
1.2.3气体放电光源 <FcPxZ
66^1& D"
1.2.4固体发光光源 1^x2WlUm4
DJ
mQZ+{2
1.2.5激光光源 CfkNy[}=
e_> rJWI}
1.3光学测量中的常用光学器件 !_XU^A>
F9u:8;\@`
1.3.1激光准直镜 Uf7F8JZmM
4,w{rm j
1.3.2分光镜 e\d5SKY
<iXS0k
1.3.3偏振分光镜 JGSk4
/+<%,c$n
1.3.4波片 :]u}x Dv3
~q8V<@?
1.3.5角锥棱镜 # U!(I#^3
(:fE _H2z
1.3.6衍射光栅 Y6 ; 0khp
9U }MXY0
1.3.7调制器 Cdt,//xrz
7/D9n9F
1.3.8光隔离器 SQ^^1.V&/Y
9aF..
1.4光学测量中的常用光电探测器 uhw 5O9
~7ATt8T
1.4.1常用光电探测器的分类 /SPAJHh
\[IdR^<YM
1.4.2光电探测器的主要特性参数 7uv/@(J"$
0'\FrG
1.4.3常用光电探测器介绍 nIT ^'
FQ9csUjpB
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 t'=~"?T/o
I?> -
1.5.1光学测量系统中的噪声 1VjeP
*
{M)3GsP?
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 -X&!dV:= 4
S,`Sq8H
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 +3o)L?: g
St3(1mApl
1.6.1概述 Ltic_cjYd?
j0pvLZjM
1.6.2机械调制法 >+;
b>
c> U{,z
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 #a'x)$2;R|
>Rki[SNb-b
习题与思考1 MR)KLM0
$ vw}p .
第2章光干涉测量 ,I2re G
z[lRb]:i[
2.1光干涉基础知识 5>1Y= "B
}d~FT re
2.1.1光的干涉条件 rt@-Pw!B
y`B!6p
5j
2.1.2干涉条纹的形状 vU$O{|J
' ! UF&
2.1.3干涉条纹的对比度 #`vGg9
~g4rG z
2.1.4产生干涉的途径 Y^jnlS)h
%\{?(baOA
2.2波面干涉测量 ! iitx U
U70@}5!
2.2.1概述 rCSG@D.
<0Egkz3s
2.2.2泰曼格林干涉仪 ,Y\4xg*`
6B;_uIq5
2.2.3移相干涉仪 j=jrzG+`
h&k ^l,
2.2.4共路干涉仪 E-U;8cOMv
dW^_tzfF7
2.3激光干涉仪 !DX/^b
c7nk~K[6
2.3.1迈克尔逊干涉仪 fkv{\zN
| v %RjN
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 Znl>*e/|
u &d v[
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 f/[?5M[
i 8[Y{a *
2.4白光干涉仪 Pl5NHVr
KGE-RK
2.5外差式激光干涉仪 nhX p_Z9
v! RB(T3
2.5.1概述 QWW7I.9r
p:Ld)U *
2.5.2双频激光干涉仪 E5[]eg~w%{
RAuAIiQ
2.5.3激光测振仪 Z Li o8
zm3MOH^a
2.6激光自混合干涉测量 #2vG_B<M)
GwpBDM k
2.7绝对长度干涉计量 q(PT'z
K"6+X|yxE
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 h, 6S$,UI
}Ka.bZS
2.7.2激光无导轨测量 x< y [na
e}O -I
2.8激光干涉测量的重大应用举例 KjfKo;T
pQMpkAX
2.8.1激光干涉测量引力波 0)Xue9AS
OTHd1PSOu
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 >5vl{{,$K
J'^$|/Q
习题与思考2 ;7`um
sd@gEp)L
第3章激光准直与跟踪测量 q>.t~
R6@~
3.1概述 H[ !Q
K8 4cE
3.1.1激光准直测量基本原理 6M vR R
;s
B:s9M
3.1.2激光准直测量系统的组成 rMg{j
gD
|e; z"-3
3.2激光测量直线度原理 {f-/,g~
=^AZx)K wd
3.2.1直线度测量概述 Yl~?MOk
-[7,ph
3.2.2激光测量直线度方法 VJtTbt;>
d8
Nh 0!
3.2.3直线度测量误差分析 iXS-EB/
DoB3_=yJ+
3.3激光同时测量多自由度误差 :!YJ3:\
=? *" V-l
3.3.1滚转角测量 Vh9s.=*P@
+P)[|y +e
3.3.2四自由度误差同时测量 $JSC+o(q3#
Qufv@.'AY
3.3.3五自由度误差同时测量 S9#N%{8P
3pjYY$'
3.3.4六自由度误差同时测量 /(pD^D
wp GnS
3.3.5激光跟踪测量 QT l._j@
DCzPm/#b
习题与思考3 ! E#.WX
svRaU7<UDN
第4章激光全息与散斑测量 }vA
nP]!A5
A*U'SCg(G
4.1全息术及其基本原理 /F}\V
^
4m(>" dHP
4.1.1全息术基本原理 Au*?)X- $
H;Qn?^
4.1.2全息图的类型 ?BvI /H5d
YYr&r.6
4.1.3全息设备基本构成 F j('l
o9d$
4s@/
4.2激光全息干涉测量 bYB}A :
7b%Cl
4.2.1单次曝光法 4S EC4yO
EA E\Xv
4.2.2二次曝光法 }w^ T9OC
>MY.Fr#.m
4.2.3时间平均法 K 0H!Ds9
T*~)9o
4.3激光全息干涉测量的应用 zd4y5/aoS
#TwE??ms
4.3.1位移和形状检测 Q~!hr0
ZR
$#W6z:
4.3.2缺陷检测 VgTI 2
CWsv#XOg]
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 g* .(!
!
zP'pfBgbJW
4.4激光散斑干涉测量 NK hR%H
nGgc~E$j
4.4.1散斑的概念 >683 4e
)&!@O$RS8(
4.4.2散斑照相测量 Cj\+u\U#
,[1`'nN@g
4.4.3散斑干涉测量 !:[n3.vm
TaJn2cC^
4.4.4电子散斑干涉 tsVhPo]e0
<@!kR$Rd
4.4.5时域散斑干涉 N;pr:
/l%q q*Ew
4.5散斑干涉测量的应用举例 % peb{i
:I(gz~u6
习题与思考4 Nb^:_0&H@
)K3
vzX
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 <qY>d,+E'
A@AGu#W
5.1激光衍射测量基本原理 o`! :Q!+
6WcbJ_"mq
5.1.1单缝衍射测量 A1$'[8U~3
rL3Vogw'e
5.1.2圆孔衍射测量 %GiO 1:t
=U`c
}dhS
5.2莫尔条纹测量 \ySc uT
E9-'!I !
5.2.1莫尔条纹的形成原理 me^Gk/`Em
e-=PT 1T`
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ulo7d1OVkJ
31Mc<4zI8
5.2.3莫尔条纹测试技术 6dp_R2zH~o
~0Q72
5.3衍射光栅干涉测量 Lf M(DK
:#jv4N
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 wGX"R 5
o}Np}PE6
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 9GaER+d|
1M+!cX
5.4X射线衍射测量 g``4U3T%X
u5M{s;{11r
5.4.1X射线衍射测量原理 J"|$V#
UF&Wgj [
5.4.2X射线衍射测量材料应力 |JQKxvjT
.e#j#tQp
习题与思考5 ^- Ji]5~
boovCW
第6章机器视觉测量 zZiV BUmE<
`2
6.1摄像机模型 YWFHiB7x
Ve)
:I
6.2图像处理技术 I!'(>VlP7
)\G#[Pc7
6.2.1图像滤波 =@l5He.]&
LnX^*;P5t
6.2.2图像增强 hJ N A%
f |5|n>*
6.3结构光视觉测量 x#j_}L!V;
')RK(I
6.3.1激光三角法的测量原理 3i~{x[Jc
8!Kfe
6.3.2结构光视觉测量系统 qChPT :a
P 'k39
6.3.3点结构光视觉测量原理 i+3b)xtW7
o *'3N/D~
6.3.4线结构光视觉测量原理 k{62UaL.
?GZs5CnS
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 $hh=-#J8
q1Mk_(4oJ
6.4双目立体视觉测量 '9X wUQx
\v Go5`
6.4.1数学模型 Elx bHQj6
i . &16AY
6.4.2双目立体视觉的标定方法 E;0"1
P|S
C?k4<B7V
6.5基于相位的视觉测量 c7_b^7h1
,3 u19>2
6.5.1相移形貌测量 P6rL;_~e
tnntHQ&b
6.5.2立体相位偏折测量 T^t`H p
l[Oxf|
6.6视觉测量的应用举例 )DMbO"7
lom4z\ 6
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 2e &Zs%u
=6:Iv"<
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 4 @h6|=
i8F~$6C
习题与思考6 5/<Y,eZ/
UPsh Y
第7章激光测速与测距 M Cz3RZ K
[gDvAtTZ5
7.1多普勒效应与多普勒频移 O^GTPYW
EBm\rM8
7.2激光多普勒测速 Zzs pE}
+dRTH z
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 y|Z J-[qg
= 8n*%NC
7.2.2激光多普勒测速技术 #'T @mA
APy a& TG
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 HU'}c*d]
5k @ k
7.3激光测距 ;(A'XA4
6N
4 2~ ;/ 4
7.3.1脉冲激光测距 +%^D)
X |as1Y$O+
7.3.2相位激光测距 &q+ %OPV
Qw ED>G|
7.4激光测速和测距应用 :iJ= 9
4CqZvd C
7.4.1车载激光多普勒测速 _IGQ<U <z
EC7o 3LoND
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 {k>m5 L
MLJ8m
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 59LIK&w
f3O3pIA
习题与思考7 zuOIos
rYT3oqpfT
第8章光纤传感原理与技术 'RhMzPmY>
}x+{=%~N
8.1概述 P GJ?=qXr#
k0,~wn\#h
8.1.1光纤传感的主要类型 sfH|sp
8Og9P1jVh
8.1.2光纤传感的主要特点 \J6T:jeS,
7dLPy[8";t
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 nH hg#wR
phTZUm i
8.2.1光纤的基本结构 v/)dsSNZ0u
TE/2}XG)
8.2.2平板波导介质中的光波模式 h0!j ;fn
OLv (
8.2.3光在光纤中的传输规律 E~24b0<7
joa$Y6
8.2.4光纤的传输特性 6oC( 09
UJQ!~ g.y]
8.3光纤传感 , 30&VW##
\K?3LtJ
8.3.1强度调制型光纤传感 w>#~_x, `
|_-FQ~Hf F
8.3.2相位调制型光纤传感 yjr!8L:m
>_R5Li
8.3.3偏振调制型光纤传感 ^LZU><{';
<yeG0`}t
8.3.4波长调制型光纤传感 {8E
hC/=
")TI,a `
8.3.5光纤分布式传感 B} :[~R'
K,J:i^2
习题与思考8 rZ^ DiFR
b
afYjF< 3
第9章激光雷达三维成像技术 S\Q/ "Y
@o8 \`G
9.1激光雷达三维成像原理 idV4hMF9
Pocm.
9.1.1激光雷达距离方程 z d+8fP/UB
Z_S~#[\7^]
9.1.2信噪比 l( "_JI
-O{Af
9.1.3可探测距离 J)66\h=
aR R*<dY
9.1.4横向成像参数 ms<?BgCSz
T*z >A
9.2激光三维成像雷达技术 Hl] 3F^ {
.F9> |Xx[
9.2.1机械扫描激光成像雷达 H!, #Z7s
r..\(r
9.2.2面阵成像激光雷达 55fV\3F|R
d!8`}L:=M
9.2.3固态激光成像雷达 +Dk sWb D
]^"*Fdn
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 \6*3&p
+oeO 0
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 POdG1;)
J-hP4t&x
9.4激光三维成像雷达的应用 @2]_jW
lQldW|S>
习题与思考9 ? %F*{3IP
-k= 02?0p+
第10章光学探针测量 10{ZW@!7
]V?\Qv/.=
10.1微观表面形貌测量 r k{DrbRx
YX, y 7Uhn
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 _yumUk-QW
AW1691Q
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 5nQ*%u\$Z
0[ jy
10.2机械式探针测量 [<7Hy,xr_
|lrLTI^a
10.2.1机械式探针测量基本原理 -ZBk^p
Xh;Pbm|K
10.2.2机械式探针测量系统 9 4LFElE3
EJ"[{A V
10.3光学焦点探测 noV]+1#"V
b&. o9PV"
10.3.1强度式探测方法 ul1#_xp
nJNdq`y2
10.3.2差动探测方法 Oe5=2~4O
~bhesWk8!
10.3.3散光方法 TIYI\/a\;
Q47Rriw
10.3.4Foucault方法 7FMO' 'x
}mzM' 9JH
10.3.5斜光束方法 g`k_o<'JC
7g[T#B'/x,
10.3.6共焦方法 8lh { R
fE8/tx](
10.3.7光学焦点探针的特点 y4^6I$M7V
Tj$D:xKf)
10.4干涉型光学探针测量 ayTEQS
9K-=2hvv
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 @.6l^"L
B0 T[[%~3M
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 [/.o>R#J(
% V /J6
10.5扫描隧道显微镜 89?$xm _m
9l5l"Wj&
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 > r6`bh
[4
Y<0
[_+(
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 CXwDG_e
iqW
T<WY
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 Ew~piuj
CA, &R <]
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ' !>t( Sa
>v F=}1_L
10.6原子力显微镜 r~N0P|Tq
c&vY0/ [
10.6.1AFM的基本硬件组成 GSj04-T"
) ,1MR=
10.6.2AFM的工作原理 c4E=qgP
R s_bM@
10.6.3AFM的工作模式 tQ=M=BPZ
maW,YOyRN
10.6.4AFM在力学测量中的应用 4RTuy+
M
</(bwc~2
10.7扫描近场光学显微镜 G'T/I\tB
B/hL
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 :yO. Te
F
zcnp? %
10.7.2光子扫描隧道显微镜 1$vs w
&>y[5#qOl
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统
*(5y;1KU
U`Bw2Vdk]S
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 \ W K ly
7m3|2Qv
10.8扫描探针显微镜
?UuJk
JFf*v6:,
10.8.1NRC的大范围计量型AFM P0WI QG+
c~bi
~ f
10.8.2PTB研制的大范围SPM 9un* 1%
AvnK?*5!@
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 oVk *G
t4>%<'>e
习题与思考10 %5.aC|^}
}#va#Nb(,
参考文献 Y?G\@ 6
Wm! lWQ u7
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