《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。 0y)}.'
\[:PykS
[attachment=124599] b9!.-^<8y
第1章光学测量的基础知识 94\t1fE
gX[|;IZ0o
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 ~@{w\%(AK]
g3Z:{@m
1.1.1基本概念 wZ#Rlv,3Wa
).LTts7c
1.1.2误差与测量不确定度 Ab/j (xr=
Jlp<koy
1.1.3基本构成 >*I N
q# MM
1.1.4主要应用范围 W4(v6>5l
/D<"wF }@J
1.1.5基本方法 2K;#Evn'j
$[g _=Z
1.1.6发展趋势 @5WgqB
MU'@2c
1.2光学测量中的常用光源 :p' VbQZ{
%?bcT[|3
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 bp#:UUO%S
Wt^|BjbB4
1.2.2热光源 QdQ d(4/1
SyO79e*t
1.2.3气体放电光源 Ir5WN_Ea S
RPVT*`o
1.2.4固体发光光源 3\A M=`
UfO7+_2
1.2.5激光光源 D==Mb~
.x!T+`l>8I
1.3光学测量中的常用光学器件 H6gU?9%
, _D" ?o
1.3.1激光准直镜 Zk&h:c
BYi)j6"
1.3.2分光镜 1j0 -9Kg'
9XX>A*
1.3.3偏振分光镜 9AHSs,.t
_tAQ=e BO
1.3.4波片 C9qJP^F
MxOD8TDF4
1.3.5角锥棱镜 EATu KLP\
y: d{jG^
1.3.6衍射光栅 MAqLIf<G
;Wc4qJ.@
1.3.7调制器 [iS,#w`
5
w%dL 8k
1.3.8光隔离器 '9s5OTkN ;
^N{ltgQY
1.4光学测量中的常用光电探测器 at6149B\)
9 9=s4*xzM
1.4.1常用光电探测器的分类 e8}Ezy"^
~9=aT1S|
1.4.2光电探测器的主要特性参数 zP!J/}z
0:&ZnE}##
1.4.3常用光电探测器介绍 b.F^vv"]]
@ {#mpDX
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 4 o(bxs"
YE}s
1.5.1光学测量系统中的噪声 9 [jTs3l:
PXzT6)
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 T[? 6[,.
^V3v{ >D>
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 }P9Ap3?
(\a6H2z8l
1.6.1概述 (*\ jbK
~u87 H?
1.6.2机械调制法 N^w'Hw0
Q;u SWt<{
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 k(%QIJH
7v7G[n
习题与思考1 {g6Qv-
{/< 6v. v
第2章光干涉测量 x9W(cKB'S
}_
mT
l@*
2.1光干涉基础知识 <#+44>h
v$wBxCY
2.1.1光的干涉条件 2F`cv1 M
m~#%Q?_ %
2.1.2干涉条纹的形状 ;8{cA_&
,`A ? !.K$
2.1.3干涉条纹的对比度 _7T@5\b :;
j ZoNi
2.1.4产生干涉的途径 wJ<Oo@snm
vhuw &.\
2.2波面干涉测量 JUAS$Y
CjIu[S1%
2.2.1概述 Q,h7Sk*
D4JLtB'=
2.2.2泰曼格林干涉仪 8qEK+yi,
cLY c6
2.2.3移相干涉仪 f:B>zp;N
q . 4A(,
2.2.4共路干涉仪 +;}#B~:
k
n[Y
2.3激光干涉仪 SJt <+kg
J?UQJ&!@O
2.3.1迈克尔逊干涉仪 RP5+d
4)>FS'=
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 s@hRqGd:
P^`duZ{T
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 6]zd. W
YW @#91.
2.4白光干涉仪 ?E%ELs_Dl
C: 8_m1Y{
2.5外差式激光干涉仪 G` fC/Le
l1U=f]
2.5.1概述 D]a <4a 18
u]+~VT1C,3
2.5.2双频激光干涉仪 ml|W~-6l
|t
iUej
2.5.3激光测振仪 ~ 9)"!
G$0c '9d*(
2.6激光自混合干涉测量 ^.k
|SK`U
dz
[!-M
2.7绝对长度干涉计量 OA/WtQ5
~=<}\a~
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 /2EHv.e `
4wd& 55=2
2.7.2激光无导轨测量 8}X 5o]Mv
km^^T_ M/
2.8激光干涉测量的重大应用举例 'Jf^`ZT}
")O`mXg-
2.8.1激光干涉测量引力波 rqP FU6
r:&` $8$
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 o&AM2U/?
8t@p @Td|
习题与思考2 -[ U1]R
x3 qW0K 8
第3章激光准直与跟踪测量 /!^&;$A'
o9xlu.QL{c
3.1概述 Yt|6
X:l
[V'Qrc CF
3.1.1激光准直测量基本原理 +dA ,P\
SS`qJZ|w
3.1.2激光准直测量系统的组成 `(A5f71MfM
E9?ph D
3.2激光测量直线度原理 b=~i ) `
>5s6u`\
3.2.1直线度测量概述 H$G0`LP0/a
n,$IfC"
3.2.2激光测量直线度方法 A)%A!
V=fEPM
3.2.3直线度测量误差分析 mUS_(0q
lds- T
3.3激光同时测量多自由度误差 nhIa175'
Og=*R6i
3.3.1滚转角测量 =+ t^ f
^c:Fy+fb
3.3.2四自由度误差同时测量 K\XH4kic
P/EM :
3.3.3五自由度误差同时测量 T3`ludm^u
h?bb/T+'
3.3.4六自由度误差同时测量 v1a6?-
c@v {`d
3.3.5激光跟踪测量 Y&/ ]O$<
1hcjSO
习题与思考3 <SI}lQ'i
v jjSKP6B
第4章激光全息与散斑测量 u%~igt@x
&\apwD
4.1全息术及其基本原理 CHV*vU<N
$Of0n` e
4.1.1全息术基本原理 !"8fdSfg
w
p~*UpU8u
4.1.2全息图的类型 WVY\&|)$
R(n^)^?
4.1.3全息设备基本构成 Bz5-ITX
C@jJ.^
<<
4.2激光全息干涉测量 f>aRkTHf
MwmUgN"g
4.2.1单次曝光法 [o F|s-"9!
3e(ehLc4DJ
4.2.2二次曝光法 +-E~6^ >
tK&' <tZh
4.2.3时间平均法 dnj}AVfQx
_E@ :O +K
4.3激光全息干涉测量的应用 vDH>H^9Y
^h{)Gf,+\
4.3.1位移和形状检测 'Ysx=
r k)##)
4.3.2缺陷检测 sg+uBCGB
Z!U)I-x&
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性
>3c@x
e zPz<iZ\N
4.4激光散斑干涉测量 ~#kT _*sw)
UKM2AZ0lb
4.4.1散斑的概念 6 ND`l5
qL,tYJ<m%
4.4.2散斑照相测量 !"eIV@7
/% N r?V
4.4.3散斑干涉测量 $z+8<?YD
+|tC'gCnV
4.4.4电子散斑干涉 @-+Q#
Zz`
^a# X9
4.4.5时域散斑干涉 RIIitgV_
Nj?/J47?,
4.5散斑干涉测量的应用举例 )HX|S-qRU=
TC<@e<-%Sq
习题与思考4 1AU#%wIEP
9Lr'YRl[W
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 s+Q~~]HJM
up'Tit
5.1激光衍射测量基本原理 %Q.& ZhB
.jj$ Kh q]
5.1.1单缝衍射测量 Ek6MYc8<b~
%JLk$sP9y`
5.1.2圆孔衍射测量 zL\OB?)5J
|O"lNUW
5.2莫尔条纹测量 {#{DH?=^)u
-=(!g&0
5.2.1莫尔条纹的形成原理 _r2J7&
Aj0Tfdxy
5.2.2莫尔条纹的基本性质 zD < or &6
G_SG
5.2.3莫尔条纹测试技术 v'BZs
=KR
NvW
5.3衍射光栅干涉测量 rta:f800z
Y*! qG
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ahPoEh
% DdJ ^qHI
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 3mOt W %Hl
G >q(iF'
5.4X射线衍射测量 {6}eN|4~#
?yj6CL(,
5.4.1X射线衍射测量原理 P><o,s "v
e/^=U7:io
5.4.2X射线衍射测量材料应力 kS!viJwtT
VH[hsj
习题与思考5 PK" c 4>q
4)("v-p
第6章机器视觉测量 &SrO)
#H0dZ.$ b0
6.1摄像机模型 k70|'* Kh
z SFDUZ]A3
6.2图像处理技术 J2^'Xj_V
3}/&w\$
6.2.1图像滤波 q#8 [
0D&t!$Ibf
6.2.2图像增强 ~}+Hgi
lhkwWbB
6.3结构光视觉测量 Iy yh !MVF
3 :C oZ
6.3.1激光三角法的测量原理 p1|f<SF')
(x3.poSt
6.3.2结构光视觉测量系统 WoBo9aR
AU$Uxwz4
6.3.3点结构光视觉测量原理 D)d~3`=#
'UYR5Y>
6.3.4线结构光视觉测量原理 =|YxDas
+9") KQT
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 r3\cp0P;s
PZ*pQ=`
6.4双目立体视觉测量 a(0*u m(
pi
,eIm
6.4.1数学模型 L*~J%7
+*hm-lv?
6.4.2双目立体视觉的标定方法 GO^_=EMR[
:at$ HCaK
6.5基于相位的视觉测量 lHhUC16>
48*Do}l]
6.5.1相移形貌测量 k0Uyf~p~
ANps1w#TP
6.5.2立体相位偏折测量 n2fbp\ I
,Y>Bex_v
6.6视觉测量的应用举例 Y2?.}Z O
&Y^WP?HS
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 f?'JAC*
1Q. \s_2
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 P [k$vD
uI DuGrt
习题与思考6 %C=]1Q=T)
<,>P 0tY}
第7章激光测速与测距 XQ~Ke-QW)
&Ky_v^
7.1多普勒效应与多普勒频移 ,qYJioWX
LK@l pkX
7.2激光多普勒测速 Ix (><#P
f0BdXsV# g
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 1"e)5xI
-P]sRl3O;
7.2.2激光多普勒测速技术 ]| +<P-
$O*O/ iG
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 I*`* Q$
?2g`8[">
7.3激光测距 lf!FTm7
;ji pe3LU
7.3.1脉冲激光测距 8 P>#l. #
q.()z(M 7
7.3.2相位激光测距 q=9`06
eVM/uDD
7.4激光测速和测距应用 ZPD[5) ~
g{ P%s' %*
7.4.1车载激光多普勒测速 &zuG81F6
Kk{<@v)
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 V} zEK0n(6
jr3ti>,xV
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 &c*^V L\
Zw~+Pb
习题与思考7 _ BDK`D
D11F.McM
第8章光纤传感原理与技术 E=#0I]v[
O1`9Y}G(r
8.1概述 dzkw$m^@^
|#*' H*W
8.1.1光纤传感的主要类型 % zO h
]J# 9\4Sq
8.1.2光纤传感的主要特点 nw6+.pOy
S*sT] J`!
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 l#}.^71+
?PyG/W
8.2.1光纤的基本结构 ]7rj/l$ u
Q8_ d)t|
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ScSZGs 5&
.YZgOJi
8.2.3光在光纤中的传输规律 :(H> 2xS,s
9Fr3pRIJ
8.2.4光纤的传输特性 V._(q^
C*G=cs\i
8.3光纤传感 A3ZY~s#Iv
{H{X[p8
8.3.1强度调制型光纤传感 a<h1\ `H7
N72Yq)(
8.3.2相位调制型光纤传感 +z$pg
" t0kAG
8.3.3偏振调制型光纤传感 3 S&U!
CV{r5Sye
8.3.4波长调制型光纤传感 >pr=|$zk=
yu;SH[{Wi
8.3.5光纤分布式传感 G\a8B#hg
Q(o!iI:Gts
习题与思考8 7 K{Nb
Kb^>-[Yx
第9章激光雷达三维成像技术 E{2Eoj;gq
1U,1)<z~u
9.1激光雷达三维成像原理 \t|M-%&)4
VG>vn`x>a
9.1.1激光雷达距离方程 oQL59XOT4
X@|&c]]
9.1.2信噪比 0=="^t_
B7Tk4q\;Q
9.1.3可探测距离 [JaS??ig
w2 xG_ q
9.1.4横向成像参数 | 0,vQv
,Hgc-7g@Y
9.2激光三维成像雷达技术 v-! u\
zY|klX})
9.2.1机械扫描激光成像雷达 -`Y :~q1
:>81BuMvg
9.2.2面阵成像激光雷达 YKa0H%B(
lW 81q2n
9.2.3固态激光成像雷达 1+7GUSIb
I_q~*/<h
9.2.4非机械扫描激光成像雷达
$@i"un;
@WKzX 41'
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 Hp|}~xjn
Cbs5dn(Y
9.4激光三维成像雷达的应用 J/6`oh?,Q
i7LJ&g/)
习题与思考9 !7d*v 3)d
!SKV!xH9
第10章光学探针测量 =KT7n l
/Ky__l!bu
10.1微观表面形貌测量 s[U r~Wvn
6yy;JQAke
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 }!i` 0p
gf+d!c(/
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 J # kl
7
=\t /u
10.2机械式探针测量 c
'\SfW<
3u33 a"nL8
10.2.1机械式探针测量基本原理 LG]3hz9^9
z* <y5
10.2.2机械式探针测量系统 yE} dj)wd
%/.a ]j!
10.3光学焦点探测 ^ JR;epVJ
tM j1~
R
10.3.1强度式探测方法 BN,>&1I
_#_
E^!
10.3.2差动探测方法 !rhk
$ L
2ij#
H
;
10.3.3散光方法 nNmsr=y5
A-ZmG7xk
10.3.4Foucault方法 *U l*%!?D
S|B$c E
10.3.5斜光束方法 '!1$9o^$
,DnYtIERo
10.3.6共焦方法 4@ ;-%H&7
P;]F=m+ *V
10.3.7光学焦点探针的特点 ,L OQD Iyn
GYB+RU}],
10.4干涉型光学探针测量 m?[5J)eR
{I{:GcS
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 9tg)Mo%
-p-0;Hy
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 pe&UQ C^
7L:7/
10.5扫描隧道显微镜 A 699FQ
o0z67(N&g
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 efz&@|KR
[*m 2
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 B
?%L
;,O fJ'q^
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 =GR 'V
h?,\(KjP#
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 <1~^C
!Ngw\@f
10.6原子力显微镜 m|svQ-/j
Rn+4Dc R
10.6.1AFM的基本硬件组成 l)+:4N?iVv
,,=apyr#&
10.6.2AFM的工作原理 g2p"LWex-
gd6Dm4q(
10.6.3AFM的工作模式 gd^Js 1Z
Ey&aB YR
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ~y0R'oi
gY9\o#)<
10.7扫描近场光学显微镜 x|~ zHFm6
`3iQZu i
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 CV.+P -
PoD^`()FR{
10.7.2光子扫描隧道显微镜 QYThW7 S
K3p@$3hQ
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 S-Ai3)t6
FE m=w2
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 %"Db?
G5 '_a$
10.8扫描探针显微镜 <`g3(?
P -Fg^tl
10.8.1NRC的大范围计量型AFM _dU P7H (
aU<s<2 O)
10.8.2PTB研制的大范围SPM -fIc4u[
[6g O
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 MC=G "m:_
hG Apuy
习题与思考10 E8/rZ~0O~
h[=nx^
参考文献 d\]O'U)s
%cW;}Y[?P
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