《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。 '1^B +m
evA/+F ,&
[attachment=124599] {nT^t Aha
第1章光学测量的基础知识 R%D'`*+
L6Wt3U`l
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 {%2v Gn
`(6r3f~XJ
1.1.1基本概念 CzCQFqXI
z+ a%5J
1.1.2误差与测量不确定度 E m
6Qe
KOz(TZ?u
1.1.3基本构成 wa=uUM_4u^
b1XRC`Gy
1.1.4主要应用范围 S& #U!#@
jOpcV |2
1.1.5基本方法 VQ5nq'{v
I\~ G|B
1.1.6发展趋势 me6OPc;:!
UO* Ymj
1
1.2光学测量中的常用光源 p[lNy{u~M
#GDe0 8rOw
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 m'\ 2:mDu0
v:T zv^
1.2.2热光源 4'4\ ,o
*KY=\
%D
1.2.3气体放电光源 P}ok*{"J<>
"<_ 0A f]
1.2.4固体发光光源 l\M_-:I+4
^<e@uNGg
1.2.5激光光源 >>aq,pH
)[mwP.T=
1.3光学测量中的常用光学器件 8t@p @Td|
P0H 6 mn *
1.3.1激光准直镜 <<=WY_m}
ydw)mT44K
1.3.2分光镜 o9xlu.QL{c
#ET/ =
1.3.3偏振分光镜 [V'Qrc CF
3d<HN6&U
1.3.4波片 SS`qJZ|w
`(A5f71MfM
1.3.5角锥棱镜 E9?ph D
b=~i ) `
1.3.6衍射光栅 >5s6u`\
`wF 8k{Pb
1.3.7调制器 n,$IfC"
!T](Udf
1.3.8光隔离器 V=fEPM
mUS_(0q
1.4光学测量中的常用光电探测器 "qc6=:y}
\U |ZR
1.4.1常用光电探测器的分类 U=hlu
#Z6'?p9
1.4.2光电探测器的主要特性参数 8
k3S
n,B,"\fw
1.4.3常用光电探测器介绍 Dfq(Iv
>``MR%E:<
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 T \w?$ s
1x,[6H
1.5.1光学测量系统中的噪声 PJ cwH6m
r$]HIvJD
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 hs tbz
^v.,y3
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 .U T@p
4 C}bJzZ
1.6.1概述 pb#?l6x$+
6N)!aT9eo
1.6.2机械调制法 ?c0xRO% y
JyR/1 W
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 vN3Zr34
^ bEc6`eE
习题与思考1 -V: "l
]p_@@QTC
第2章光干涉测量
o x+ 3U
Gs3LB/8?
2.1光干涉基础知识 X JLQ {
$ 95h2oXt
2.1.1光的干涉条件 Qg6 W5Hc
.BFYY13H
2.1.2干涉条纹的形状 h6} lpd
<{~ 6}6o
2.1.3干涉条纹的对比度 %/9
EORdeH
`'V4PUe
2.1.4产生干涉的途径 765p/**
SJIOI@\b
2.2波面干涉测量 #> j.$2G>
6;|n]m\Vd
2.2.1概述 2(/g}
P;k0W>~k
2.2.2泰曼格林干涉仪 h,Q3oy\s1
A45A:hqs
2.2.3移相干涉仪 ei
rz Yt
wC5ee:u C%
2.2.4共路干涉仪 Y5F]:gs@
_6wFba@>/n
2.3激光干涉仪 w:
>5=mfk
I_A@BnM{I
2.3.1迈克尔逊干涉仪 Un sogd
A'2w>8
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 Uh][@35 p
e^O(e
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 )HX|S-qRU=
TC<@e<-%Sq
2.4白光干涉仪 1AU#%wIEP
R+Y4 |
2.5外差式激光干涉仪 &gjF4~W]
Dgy]ae(Hb3
2.5.1概述
8stw g'
YX` 7Hm,
2.5.2双频激光干涉仪 [o?* "c
e [8LmuIZ
2.5.3激光测振仪 / z}~zO
z Toq^T
2.6激光自混合干涉测量 IKi5 v~bE
D:Zy
2.7绝对长度干涉计量 Kw#i),M
{RF-sqce
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 tz s</2
G,
P LueVz
2.7.2激光无导轨测量 d'Zqaaf k%
{uHU]6d3qy
2.8激光干涉测量的重大应用举例 0=K9`=5d0
7PkJ-JBA
2.8.1激光干涉测量引力波 Mb]rY>B4
mdw7}%5V
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 /r=tI)'$
Ybn`3
习题与思考2 i@4~.iZ8
Q_t`.jus
第3章激光准直与跟踪测量 Ry|!pV
L =8rH5
3.1概述 (`:O~>[N
ldp%{"ZZ
3.1.1激光准直测量基本原理 >$ e9igwe
q=#}
yEG
3.1.2激光准直测量系统的组成 G8;w{-{m
*guoWPA|Ij
3.2激光测量直线度原理 d$
^ ,bL2p
R~ZFy0
3.2.1直线度测量概述 HB7;0yt`:
]Oif|k`{
3.2.2激光测量直线度方法 2"B _At
2/0v B>
3.2.3直线度测量误差分析 L>YU,I\o
3Oi
nK['
3.3激光同时测量多自由度误差 h}xeChw]
m o:D9
3.3.1滚转角测量 TsGE cxIg
z- b*D}&
3.3.2四自由度误差同时测量 nG;8:f `
Q*b]_0 Rb
3.3.3五自由度误差同时测量 R[;z X(y
1u6^z
3.3.4六自由度误差同时测量 #cCL.p"]
V?=8".GiX
3.3.5激光跟踪测量 ^Y
iJV7
uxzze~_+C
习题与思考3 +*hm-lv?
YWxc-fPZ
第4章激光全息与散斑测量 <NuUW9+
oDU ;E
4.1全息术及其基本原理 ]~E0gsq
4A2?Uhp y
4.1.1全息术基本原理 -
h9?1vc7
afb+GA!
4.1.2全息图的类型 /\W Qx e
2!$gyu6bpG
4.1.3全息设备基本构成 &Y^WP?HS
f?'JAC*
4.2激光全息干涉测量 1Q. \s_2
E,f>1meN=
4.2.1单次曝光法 iX4I u3
/)>s##p*
4.2.2二次曝光法 Y14W?|KOB
3dRr/Ilc
4.2.3时间平均法 gw}M w
T.qNCJmB
4.3激光全息干涉测量的应用 hc'-Dh
ti<;7Yb
4.3.1位移和形状检测 6KOlY>m]
m:/ wG&
!
4.3.2缺陷检测 ,Uy|5zv
PfZ+PqS
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 Ey4z.s'-l
*>+,(1Fz
4.4激光散斑干涉测量 = hN
!;7 G
B0ndcB-
4.4.1散斑的概念 z$ken hFG/
P';?YV0
4.4.2散斑照相测量 "|HDGA5
Y)}Rb6qGW
4.4.3散斑干涉测量 Q;D0<Bv
Jzp#bgq}|
4.4.4电子散斑干涉 6}KZp~s
EV NY*&p
4.4.5时域散斑干涉 kGN+rHo
bk\yCt06y;
4.5散斑干涉测量的应用举例 5e fpeu
I'@Ydt2
习题与思考4 jr`Es s
P(K>=O
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 D11F.McM
5Fz.Y}
5.1激光衍射测量基本原理 O1`9Y}G(r
dzkw$m^@^
5.1.1单缝衍射测量 |#*' H*W
9,^_ <O@Q
5.1.2圆孔衍射测量 ]J# 9\4Sq
nO)X!dp}J
5.2莫尔条纹测量 EMc;^ d
mSo_} je(
5.2.1莫尔条纹的形成原理 t&(PN%icD
E~A jK'Z
5.2.2莫尔条纹的基本性质 q`G, L(
]7Z{ 8)T
5.2.3莫尔条纹测试技术 "hy.GWF|*
W
mm4hkf
5.3衍射光栅干涉测量 5j-]EJb
j6g[N4xr
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 YQ S5P#
z-c}NdW
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 y7|P-3[ 4w
}E7:ihy
5.4X射线衍射测量 a:_I
ts8+V<g
5.4.1X射线衍射测量原理 CV{r5Sye
\fjMc }'
5.4.2X射线衍射测量材料应力 XJ Iv1s\g
jU5 }\oP@
习题与思考5 SnYLdwgl
L-9~uM3@\
第6章机器视觉测量 E[ ^ {w
8O " U 0
6.1摄像机模型 ~ QZ"Z
tu
/QEiMrz@6
6.2图像处理技术 _A~4NW{U7
5~yNqC
6.2.1图像滤波 2z@\R@F
1lpwZ"
6.2.2图像增强 vhb)2n
Gxa x2o
6.3结构光视觉测量 @p|$/Z%R,
ov\HsTeZ
6.3.1激光三角法的测量原理 ZY56\qcY
)=DGdI Et
6.3.2结构光视觉测量系统 =-o'gL
_aPh(qprc
6.3.3点结构光视觉测量原理 wI5Yn
h
A4QcQ"
6.3.4线结构光视觉测量原理 Tb1U ^E:
8_!.!Kde |
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 {W\T"7H
P6Mhbmt9*
6.4双目立体视觉测量 DE
IB!n
d`
Sr4c
6.4.1数学模型 WX4;l(P L=
9*:gr#(5
6.4.2双目立体视觉的标定方法 %AW4.3()8
T,_(?Y JW
6.5基于相位的视觉测量 X1vNF|o~
> MG>=A
6.5.1相移形貌测量 e2-Dq]p
**>/}.%?K
6.5.2立体相位偏折测量 \ sA*V%n
mw^7oO#
6.6视觉测量的应用举例 Em7 WDu0
[/_+> M
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 T%Pp*1/m7
9GdB#k6W`
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 s9oO%e<
j( #%tIv
习题与思考6 T% R:NQf
[= "r<W0
第7章激光测速与测距 p#KW$OQ]8
gLsU:aeC T
7.1多普勒效应与多普勒频移 Q 7 bq
HvxJj+X9
7.2激光多普勒测速 g-vg6@6
$t-n'Qh^2
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 S. |FL%;
ueG|*[
7.2.2激光多普勒测速技术 `8\Ja$ =
st 'D
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 4 Tct
ZlKw_Sq:
7.3激光测距 W@\ (nfD2
Ejq#~Zhr!
7.3.1脉冲激光测距 k#:2'!7G
F&;
7.3.2相位激光测距 Rb}KZ+o "Z
b.2J]6G
7.4激光测速和测距应用 DDd|T;8
Zt E##p
7.4.1车载激光多普勒测速 /Y^8SO4
c3
&m9zC
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ?nKF6 f
0F;,O3Q
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 YW;
Hk1
$A<ESfrs
习题与思考7 {w^uWR4f
_U)%kY8
第8章光纤传感原理与技术 v$w++3H
"zZI S6j
8.1概述 KbxR
Lx]w
f0Hq8qAF;^
8.1.1光纤传感的主要类型 ;9uRO*H?T
. >6 Wv0
8.1.2光纤传感的主要特点 p D=w >"
z"F*\ xa
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 #NRh\Wj|
_ :^ 7a3I
8.2.1光纤的基本结构 $1*3!}_0
,7d|O}B
8.2.2平板波导介质中的光波模式 l*7?Y7FK
W$?e<@
8.2.3光在光纤中的传输规律 `3iQZu i
R21~Q:b !
8.2.4光纤的传输特性 kB\kpW
Bo\D. a(T
8.3光纤传感 CP`
XUpX`&
yi!`V.
8.3.1强度调制型光纤传感 ]re'LC!d
nwM)K
8.3.2相位调制型光纤传感 Ygkv7>? ,
W."f 8ow
8.3.3偏振调制型光纤传感 E(L<L1:"
'dt\db5p
8.3.4波长调制型光纤传感 ;6DnId2Zh
:%-,Fxl 4
8.3.5光纤分布式传感 (a{ZJI8_
z \?UGxu}
习题与思考8 3x5!a5$Y
!0fI"3P@r
第9章激光雷达三维成像技术 KAb (NZK
0rzVy/Z(
9.1激光雷达三维成像原理 yBn_Kd
R,Ml&4pZ}
9.1.1激光雷达距离方程 QB1M3b
/)V4k:#b
9.1.2信噪比 L0&S0HG
5()Fvae{k
9.1.3可探测距离 3eg5oAZ)G8
W (& 6
9.1.4横向成像参数 zLek& s&-
C{Blq f3V0
9.2激光三维成像雷达技术 k:P$LzIB
SFO&=P:U
9.2.1机械扫描激光成像雷达 _+zV pZ
v.`+I-\.z)
9.2.2面阵成像激光雷达 p T=2e&
* bZ\@Qm
9.2.3固态激光成像雷达 u7m uaSy
K}2Npo
FS
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 H`D f
aIu2>
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 *ro.mQ_
rl|Q)A{
9.4激光三维成像雷达的应用 P^(.tr 3t
$Sb@zLi)
习题与思考9 :QKb#4/8;
.;slrg(5F
第10章光学探针测量 ~V$ f #X
_$(GRNRYK
10.1微观表面形貌测量 ;](h2Z`3s
vPsq<l}
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 GYqJ !,
9Dq.l r^
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 D - iUN
6z]`7`G
10.2机械式探针测量 >a9l>9fyY
A`C-sD >
10.2.1机械式探针测量基本原理 X2P``YFV{
qvTKfIl{
10.2.2机械式探针测量系统 Ma_=-cD
<_f` $z
10.3光学焦点探测 ,cS0
,TJ/3_ lH
10.3.1强度式探测方法 'Q`C[*c
lE a W7j
10.3.2差动探测方法 % 1Jd ^[W
"VQ|E d
10.3.3散光方法 uTw| Q{ f
+3HPA#A
10.3.4Foucault方法 U6a z hi&,
(uT^Nn9L=
10.3.5斜光束方法 )"-fHW+fy
z'e1"Y.
10.3.6共焦方法 zf7rF}
?w8p LE~E
10.3.7光学焦点探针的特点 -3`Isv
QqjTL uN
10.4干涉型光学探针测量 @e={Wy+Vm(
{DS\!0T-X
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 vo H4
Pzptr%{
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 d v[\.T`LY
1{7_ `[
10.5扫描隧道显微镜 L77EbP`P
`%%?zgY
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 2|
$k`I,
Kv1vx*>
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 hOl=W |)v
L-M iaKc L
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ^^'[%ok
oX#9RW/ >I
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 9yDFHz w
Jtpa@!M
10.6原子力显微镜 *se u&
tgK x 4
10.6.1AFM的基本硬件组成 I=K[SY,]9
A
mvw` u>
10.6.2AFM的工作原理 {QW -g
s7vPI
10.6.3AFM的工作模式 6,a%&1_
z,M'Tr.1|
10.6.4AFM在力学测量中的应用 nx D'r
17|@f
10.7扫描近场光学显微镜 `|uoqKv
5nY9Ls( e
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 mQFa/7FX
Wf_CR(
10.7.2光子扫描隧道显微镜 xa'
nJ"f;
>@z d\}@W
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 "h QV9 [2\
Ko@zk<~"[
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 oEN)Dw
o
+_P8'e%Iy
10.8扫描探针显微镜 dG" K/|
EqVsxwa
10.8.1NRC的大范围计量型AFM `B:B7Cpvn
5FZ47m ~{Z
10.8.2PTB研制的大范围SPM S 3b|wUf
(y %% 6#bd
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ip<15;Z
Q %+ }
习题与思考10 7&=-a|k~
x GwTk
参考文献 C{Dlc Z<
te4F" SEf
|