《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。 :+\B|*T2.L
#a"gW,/K
[attachment=124599] '>5W`lZ
第1章光学测量的基础知识 TW?A/G oXI
gS4@3BOw&.
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Ucz`^}+
2q.J1:lW
1.1.1基本概念 VE5M}kDCZ
C e1^S[
1.1.2误差与测量不确定度 (
RCQbI
P_ x9 :3
1.1.3基本构成 r% ~/y
hbv>Jjd
1.1.4主要应用范围 Of GMeN6
%B'*eBj~fw
1.1.5基本方法 v9s /! <j
=E''$b?Em
1.1.6发展趋势 S tJ&YYdD
^X/[x]UOT@
1.2光学测量中的常用光源 ACcxQK}
fPW(hb;
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 4r'f/s8"#
! 4B($]t
1.2.2热光源 t LZ4<wc
< Sx-Ca7
1.2.3气体放电光源 z tLP {q#
[vs5e3B)
1.2.4固体发光光源 EpCsJ08K
L^zF@n^5A
1.2.5激光光源 h}o7/p
hWujio/h
1.3光学测量中的常用光学器件 MxO0#
5&\%
1.3.1激光准直镜 Eh&et0&=g
QK3j.Ss
1.3.2分光镜 n2$(MDdL`
S~mpXH@
1.3.3偏振分光镜 pO.+hy
P=%' 2BQ{{
1.3.4波片 \.tnzP
D
5[_|+
1.3.5角锥棱镜 uIk B &
:NJ(QkTZv
1.3.6衍射光栅 P<@V
,Mp/Y>f
1.3.7调制器 QVVR_1Q
|Y6+Y{|\
1.3.8光隔离器 WZ a ?Xb
Bu\:+3 )
1.4光学测量中的常用光电探测器 <TL!iM
+p:#$R)MW
1.4.1常用光电探测器的分类 /K{` gc
B=mk@gX,G
1.4.2光电探测器的主要特性参数 0Y 8 Si^T
U&uop$/Cq
1.4.3常用光电探测器介绍 U=4tJ b
*-gd k9
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 `J%iFm/5*
zCZ]`
1.5.1光学测量系统中的噪声 QN!$4 1A?{
y Q_lJIX
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 u/5 ^N^@^
XANPI|
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ,,hW|CmN30
&>
M yf@
1.6.1概述 0(2r"Hi
'$@bTW
1.6.2机械调制法 =}6yMR!4R<
9U [
A
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 A.@S>H'P
{=5Wi |
习题与思考1 L{py\4z'_
dD
Qx [
第2章光干涉测量 b '1n1L
Cy'0O>v5
2.1光干涉基础知识 bG`aF*10)!
6 XZF8W
2.1.1光的干涉条件 Cpm&w ? 6
oDtg B O<
2.1.2干涉条纹的形状 \t6k(5J
_sEk Kh8x
2.1.3干涉条纹的对比度 K +=cNC4B
owz 6j:
2.1.4产生干涉的途径 t u )kWDk
~(( '1+
2.2波面干涉测量 g%P6 f
^W&qTSjh
2.2.1概述 q2o`.f+I
lV4|(NQ9
2.2.2泰曼格林干涉仪 @2>A\ 0U
hG~TqH^} B
2.2.3移相干涉仪 sp=;i8Y 3
'&XL|_Iq
2.2.4共路干涉仪 s4RqY*VK
IY Ilab\TZ
2.3激光干涉仪 x4$#x70?
c7~+ 5
2.3.1迈克尔逊干涉仪 JDTlzu1hR
l [Hgh,
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 4' Sv io
{yo<19kV@
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 Fx6c*KNX3
4<j)1 i=A
2.4白光干涉仪 |@6t"P ]@
cPFs K*w
2.5外差式激光干涉仪 avJ%J"j8z
it
Byw1/
2.5.1概述 |ia#Elavo
P2U^ %_~
2.5.2双频激光干涉仪 %25GplMT
)Z.v fc
2.5.3激光测振仪 re]e4lZ
S!'Y:AeD&
2.6激光自混合干涉测量 F$tshe(
zSJSus
2.7绝对长度干涉计量 ,~ z*V ;y)
I&m C
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 NNOemTh
{`-f<>N3
2.7.2激光无导轨测量 ><t4 f(d
/6K 9? /
2.8激光干涉测量的重大应用举例 V8Lp%*(3
aR- ?t14
2.8.1激光干涉测量引力波 3} Xf
`#/0q *$
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 , QB]y|:
-a=RCzX]
习题与思考2 Kc3BVZ71
t<F* ODn
第3章激光准直与跟踪测量 Vx gP^*
i[IOR 0
3.1概述 hDn?R}^l{
\LN! k-c
3.1.1激光准直测量基本原理 jDWmI% Y.
0*=[1tdWY
3.1.2激光准直测量系统的组成 5 $58 z
'<Fr}Cn
3.2激光测量直线度原理 IqA'Vz,lL
d~0k}|>
3.2.1直线度测量概述 %0y_WIjz
Z,jR:_ p
3.2.2激光测量直线度方法 r5> 1n/+6
k1.h |&JJN
3.2.3直线度测量误差分析 xWiR7~E
*eF'<._[U
3.3激光同时测量多自由度误差 A$ 7j B4
V*Q!J{lj^#
3.3.1滚转角测量 D& dh>Pe1;
Rj'Tu0l
3.3.2四自由度误差同时测量 eh pU`vQz
GJ9'i-\*\
3.3.3五自由度误差同时测量 aVE/qX B
\aY<| 7zK
3.3.4六自由度误差同时测量 Pg''>6w>
z] 49dCN
3.3.5激光跟踪测量 PxvD0GTW
;%ng])w=;
习题与思考3 WA?We7m $
: Yb_
第4章激光全息与散斑测量 fe3a_gYPz
+I <^w)
4.1全息术及其基本原理 ]4X08Cm^
_?I6[Mz
4.1.1全息术基本原理 A!:R1tTR;S
Ux!q(9<_
4.1.2全息图的类型 Clo}kdkd_
"n, %Hh
4.1.3全息设备基本构成 W6A-/;S\
H "; !A=0
4.2激光全息干涉测量 .',d*H))E7
h N U.y
4.2.1单次曝光法 .gJv})Vi
r .`&z
4.2.2二次曝光法 %_L~"E 2e
j9 d^8)O,
4.2.3时间平均法 e#<A\?
O:{N5+HVG
4.3激光全息干涉测量的应用 x,fX mgE
j9r%OZw{
4.3.1位移和形状检测 sDZ<X A
C9j3|]nyL
4.3.2缺陷检测 sLOkLz"x
,{jF )NQaP
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 !CUy{nV
}? :T*CJ
4.4激光散斑干涉测量 f{w[H S,z
3n)\D<f ]#
4.4.1散斑的概念 [KW9J}]
r]B`\XWz
4.4.2散斑照相测量 n.b_fkZNr
,o p S)C$
4.4.3散斑干涉测量 Qm)c!
S rom@c
4.4.4电子散斑干涉 (,j ~s{
w\}Q.$@
4.4.5时域散斑干涉 Yc-gJI*1
K9_@ [}Ge
4.5散斑干涉测量的应用举例 w g kY \Q
x4CSUcKb
习题与思考4 }Ryrd!3bY
b ~C^cM
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 N+zR7`AG8
G\B:iyKl
5.1激光衍射测量基本原理 IWT
-)+
bcUa'ZfN<
5.1.1单缝衍射测量 Fvr$K*u
swfjKBfw+g
5.1.2圆孔衍射测量 1UN$eb7
Is(ZVI
5.2莫尔条纹测量
:+v4,=fHy
*lBX/O`=
5.2.1莫尔条纹的形成原理 2Xqa?ay0>
u
a_(wBipy
5.2.2莫尔条纹的基本性质 .|/V D'xV"
Q[&C tM
5.2.3莫尔条纹测试技术 yaK4% k
ZJOO*S
5.3衍射光栅干涉测量 O6b. oS '-
.GiQC {@9w
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 |6w {%xC?"
'^ `%
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 VX'G\Zz@h|
**~1`_7~*
5.4X射线衍射测量 h9cx~/7,_)
t/c) [l hV
5.4.1X射线衍射测量原理 )dF`L
S20E}bS:>
5.4.2X射线衍射测量材料应力 !4}Wp.
K j 6@=
习题与思考5 +|.6xC7U
d$PQb9 Q+f
第6章机器视觉测量 2T-3rC)
>]/aG!
6.1摄像机模型 t}2M8ue(&
x-H R [{C
6.2图像处理技术 8RJa;JsH
_MzdbUb5,
6.2.1图像滤波 wQrD(Dv(yA
`m \l#r 2C
6.2.2图像增强 t ybM3VA
VR vX^w0
6.3结构光视觉测量 1V;m8)RF
pTE.,~-J^j
6.3.1激光三角法的测量原理 xj. )iegQ
0r%,|FaS
6.3.2结构光视觉测量系统 86ml.VOR
cE3V0voSw1
6.3.3点结构光视觉测量原理 j)lgF:
-3Auo 0
6.3.4线结构光视觉测量原理 "kg?O r.
3.D|xE]g
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法
"xE;IpO[
i&zJwUr(<
6.4双目立体视觉测量 J85Kgd1
\a
8@BN6
6.4.1数学模型 ~MZ.988:<
jrm
L>0NZ
6.4.2双目立体视觉的标定方法 @^K_>s9B
SkMBdkS9z[
6.5基于相位的视觉测量 KL+, [M@ F
zHt}`>y&
6.5.1相移形貌测量 R iCzH
XFcI BWS
6.5.2立体相位偏折测量 nISfRX U;
Bt1 &C?_$T
6.6视觉测量的应用举例
o>ZlA3tv
YhJ*(oWL
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 M{M?#Q
`yWWX .`
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 5:
O,-b&
-TKQfd
习题与思考6 4P$#m<;t
P] 9-+
第7章激光测速与测距 m~l[Y
O^I%Xk
7.1多普勒效应与多普勒频移 6j = a
b}5hqI y
7.2激光多普勒测速 H2D j`0
4
n\dh<uY
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 4XsKOv
eXsFPM
7.2.2激光多普勒测速技术 *<T,F yc|
o9D] \PdL>
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 zM mV Yx
`Pe WV[?
7.3激光测距 F!qt#Sw!\
a Bx8wl*Vm
7.3.1脉冲激光测距 kpt 0spp
~pj/_@S@x
7.3.2相位激光测距 f3Cjj]RFv
/?Fa<{
7.4激光测速和测距应用 {Tym#
ZsikI@?
7.4.1车载激光多普勒测速 ~}F$1;t0
(>gAnebN
L
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 84 $#!=v
,c\3 b)ax
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ^qD@qJ
)./'`Mx?
习题与思考7 `VxfA V?}
h(VF
第8章光纤传感原理与技术 F D*w4U5
9x0Ao*D<t
8.1概述 N#? Ohz
@(_M\>!%M
8.1.1光纤传感的主要类型 :6Oh ?y@
7ZVW7%,zF
8.1.2光纤传感的主要特点 - U/m
~Q)137u]P
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 }R -az N;
ntT~_Ba8;u
8.2.1光纤的基本结构 yAt,XG3
A& ~<qgBTp
8.2.2平板波导介质中的光波模式 7iJ=~po:o
&\ 0V*5tI
8.2.3光在光纤中的传输规律 C3
m#v[+
.`ppp!:a4
8.2.4光纤的传输特性 $2j?Z.yEG
:jp4 !0w
8.3光纤传感 ?NL >xMA
6s"Erq5q
8.3.1强度调制型光纤传感 'F6 65
^YLpZoo
8.3.2相位调制型光纤传感 0Tm"Zh?B|
n xc35
8.3.3偏振调制型光纤传感 9-9:]2~g!
K(M@#t1_&
8.3.4波长调制型光纤传感 %)K)h&m
xgeKz^,
8.3.5光纤分布式传感 mfNYN4Um6
\dL# PI3
习题与思考8 <2Qh5umQ
jJmg9&^R
第9章激光雷达三维成像技术 Gv};mkX[N
-
:0{
9.1激光雷达三维成像原理 Y C
uuj$
{|jG _
9.1.1激光雷达距离方程 ;S FmbZ%~
Z ~-A*{u?
9.1.2信噪比 W~1MeAI
I &e ,R
9.1.3可探测距离 H...!c1M@
+=y kt f
9.1.4横向成像参数 y!9f acg
(]yOd/ru/C
9.2激光三维成像雷达技术 '42P=vzo
90pk
9.2.1机械扫描激光成像雷达 []{g9CO
o >=YoG
9.2.2面阵成像激光雷达 "/)}Cc,L
X j\SJ*
9.2.3固态激光成像雷达 q1nGj
,'CDKzY
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 A|BvRZd
J!QzF)$4J
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 eKL)jzC :
nJTV@m XVq
9.4激光三维成像雷达的应用 $?OuY*ZeY9
1f 0"z1
习题与思考9 "/).:9],}
VK+#!!Ha
第10章光学探针测量 -L/5Nbup
S ? }@2[
10.1微观表面形貌测量 UN&b]vg
~%4#R 4&
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 89B1\ff
k!]Tg"]JAh
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Aa5IccR
Zcg=a _
10.2机械式探针测量 %$
^yot
ms=I lz
10.2.1机械式探针测量基本原理 Riq5Au?*)
# #7,
10.2.2机械式探针测量系统 .L rdw3(
LB1.N!q1
10.3光学焦点探测 H ~c+L'=
3<x_[0v`K1
10.3.1强度式探测方法 ]? L?q2>&
P
7 [p$Z
10.3.2差动探测方法 2-| oN/FD
)gNHD?4x
10.3.3散光方法 x3L3K/qMg
L4aT=of-
10.3.4Foucault方法 #Dx$KPD
J=/| iW
10.3.5斜光束方法 (tEW#l'}
(jk jj7a
10.3.6共焦方法 17G7r\iNYq
Dyp'a
10.3.7光学焦点探针的特点 3G t'<E| "
EOV<|WF>
10.4干涉型光学探针测量 nX>k}&^L
^HHJ.QR
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 p&b Q_ XOH
Gq;0j:?CC
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 $g#j,
WJ\YKXG
10.5扫描隧道显微镜 +bd/*^
SDV} bN
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 3}$ L4U
n$}c+1
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 E/_=0t
?S!lX[#v
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 *D]/V U
z@VY s
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 C s%'Af
~@R=]l"
10.6原子力显微镜 a +*|P
|U$oS2U\m
10.6.1AFM的基本硬件组成 ~9]tt\jN*Y
(XT^<#Ga
10.6.2AFM的工作原理 RXgi> Hz
QsI> _<r
10.6.3AFM的工作模式 Czb@:l%sc
vC\]7]mC
10.6.4AFM在力学测量中的应用 1h]Dc(Oc#=
fYx$3a.
10.7扫描近场光学显微镜 rM pb
j/wNPB/NM
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 [F+l Vb
V|xR`Q
10.7.2光子扫描隧道显微镜 J_U1eSz<j
~ mK9S^[
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 u&bo32fc
Qo)>i0
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 )1J&tV*U
N+ !{Bt*
10.8扫描探针显微镜 >F, ~ QHcz
.knRH^
10.8.1NRC的大范围计量型AFM s qac>v
sxnj`z
10.8.2PTB研制的大范围SPM 2={`g/WeE
athU
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ^"l>;.w
8*4X%a=Of
习题与思考10 nd_d tsp#
z{``v|K
参考文献 Q?7U iTZ
Thw E1M
|