《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。 iw$n*1M
. >{.!a
[attachment=124599] hu
G]kv3F:
第1章光学测量的基础知识 lR9~L NK?
zoU-*Rs6
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 C(^IX"9 #
jo-qP4w
1.1.1基本概念 QF7iU@%-
yE \dv)(<
1.1.2误差与测量不确定度 f~LM-7!zf}
(RL5L=,u
1.1.3基本构成 ^@&RJa-kb
+])St3h
1.1.4主要应用范围 16p$>a<6
d4h,
+OU
1.1.5基本方法 &4%j
5DHFxym'
1.1.6发展趋势 BAq@ H8*B
T =l4Vb{>
1.2光学测量中的常用光源 %Tn0r |K
rdFeDZo&Z)
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 d +]Gw
vB :_|B
1.2.2热光源 Iaq7<$XU
>|Hd*pg))
1.2.3气体放电光源 Wa8?o~0"L
O=HT3gp&
1.2.4固体发光光源 }538vFNi
p.gaw16}>
1.2.5激光光源 QzwA*\G
Z.Sq5\d
1.3光学测量中的常用光学器件 P(1 bd"Q
*uLlf'qU]
1.3.1激光准直镜 v\Y362Xv
w2!5Cb2
1.3.2分光镜 *o/ Q#
pN[G ?A
1.3.3偏振分光镜 )V}u}5
fR=B/`
1.3.4波片 3MR4yw5v
i#@3\&{J>
1.3.5角锥棱镜 |kHPk)}I]
8TK&i ,
1.3.6衍射光栅 Yxal%
USKa6 <:{W
1.3.7调制器 ^cE|o&Rm;
UqaLTdYG
1.3.8光隔离器 5z8!Nmb/
=%4vrY
`
1.4光学测量中的常用光电探测器 piRP2Lbm*
xwwy9:ze*l
1.4.1常用光电探测器的分类 +v 9@du
yW&|ZJ F?
1.4.2光电探测器的主要特性参数 <bPn<QI
26Y Y1T\B)
1.4.3常用光电探测器介绍 %|l^oC+E
IAD_Tck
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 2d,q?VH $
AwhXCq|k
1.5.1光学测量系统中的噪声 D Hkmn
hhTM-D1Ehs
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ZiBTe,;
~ aK@M4
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 n\Z& sc
cxhS*"P h
1.6.1概述 TSQ/{=r
a *n^(
1.6.2机械调制法 PY ldqY
{iGk~qN
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 1 M|DaAI
\($EYhx
习题与思考1 p}qNw`
F2 /-Wk@
第2章光干涉测量 b(lC7Xm
WXqrx*?*+
2.1光干涉基础知识 #tyHj k
8Y.2 5$
2.1.1光的干涉条件 r Bv
g?qh
2.1.2干涉条纹的形状 }MK m>N
T{1Z(M+
2.1.3干涉条纹的对比度 6{r H|Z
%4: tRF
2.1.4产生干涉的途径 M@e&uz!Rx
CD\k.
2.2波面干涉测量 ?UAB}CjY
P Tfy#
2.2.1概述 iyw "|+
1LTl=tS#
2.2.2泰曼格林干涉仪 @\,WJmW
q' };.tv
2.2.3移相干涉仪 mOj6
4}_`"
='1J&w~7
2.2.4共路干涉仪 Gld|w=qr
=W1` FbR
2.3激光干涉仪 T<*i( $
[
;eznONNF
2.3.1迈克尔逊干涉仪 [TiOh'
k^ 3|A3A
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 "^j&
^sA+
YYDLFt r2
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 {K-]n h/
k~ #F@_
2.4白光干涉仪 GWZ0!V
H
R$\jJ
2.5外差式激光干涉仪 "j5b$T0P>
vmI ]N
2.5.1概述 . W{\wk n
j %R}
2.5.2双频激光干涉仪 4e d+'-"m
RsJj*REO
2.5.3激光测振仪 >Z k$q~'+
kN9pl ^2
2.6激光自混合干涉测量 = :rR%L!a
un qX<6hu
2.7绝对长度干涉计量 MR$Bl"d
+:4J~Cuf
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 mA:NAV $!s
[m7jZOEu
2.7.2激光无导轨测量 $ \>GQ~k
D T^3K5
2.8激光干涉测量的重大应用举例 (q+U5Ls6
$a (EF
6
2.8.1激光干涉测量引力波 ;+XiDEX0}
{uEu
^6a5
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ,o-BJ
069
X$w ,zb\
习题与思考2 L 0k K' n?
6y&d\_?Y
第3章激光准直与跟踪测量 0}]k>ndT
gCAWRNp
3.1概述 n|F$qV_p\
TCJH^gDt
3.1.1激光准直测量基本原理 z5Hz-.
1,fjdd8OM;
3.1.2激光准直测量系统的组成 C.dN)?O
`As.1@
3.2激光测量直线度原理
R*I{?+
&Mbpv) V8
3.2.1直线度测量概述 [i24$UT
Z+ [Nco
3.2.2激光测量直线度方法 b`E'MX_ m
az3rK4g
3.2.3直线度测量误差分析 RWf4Wh?d
dE2(PQb*P
3.3激光同时测量多自由度误差 a?%X9 +1A
H" f%\'
3.3.1滚转角测量 rJK3;d? E
weC$\st:D
3.3.2四自由度误差同时测量 :M(%sv</
31-%IkX+k
3.3.3五自由度误差同时测量 T%K"^4k
uZ*;%y nQ
3.3.4六自由度误差同时测量 O$+J{@
a2 fV0d6*l
3.3.5激光跟踪测量 G@b|{!
_O ~DJ"
习题与思考3 jLc4D'
gT Z1LJ
第4章激光全息与散斑测量 3=V79 &
4' bup h1(
4.1全息术及其基本原理 bY7d
F n4i[|W42
4.1.1全息术基本原理 q?'*T?|
,o\v umx
4.1.2全息图的类型 O7b Tu<h=
O#fGHI<43[
4.1.3全息设备基本构成 WP7*Q:5
S{aK\>>H
4.2激光全息干涉测量 GQO}E@W6C
!]7r >NS>
4.2.1单次曝光法 BKe~ y
1i :l
4.2.2二次曝光法 U#R=y:O?
I:[^><?E
4.2.3时间平均法 FS30RP3
`/
d4F3!*@ (
4.3激光全息干涉测量的应用 yU3f M?a
_M=
\s>;G
4.3.1位移和形状检测 a=\r~Z7E
4v cUHa|4
4.3.2缺陷检测 z/aZD\[_
5Og. :4
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 oVyOiWo\Z
.<j\ "X(
4.4激光散斑干涉测量 { j.5!Nj]B
B$"CoLC7+
4.4.1散斑的概念 j-@3jFu
`= 8g%O|T
4.4.2散斑照相测量 &m_4#
i/`N~r
4.4.3散斑干涉测量 gtWJR
^@e4 m O
4.4.4电子散斑干涉 U~ QIO O
mnswG vY
4.4.5时域散斑干涉 ZG>I[V'p=
{b~l [
4.5散斑干涉测量的应用举例 {H{u[XR[z
IY2ca Xu
习题与思考4 7(AB5.O
`Et)@{iP
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 oA`' ~~!
+m kub}<a
5.1激光衍射测量基本原理 +]P? ?`,R;
\?A 7{IY
5.1.1单缝衍射测量 nn!W-Bsqjh
=n|n %N4 Y
5.1.2圆孔衍射测量 e>\[OwF-x
V(n7hpS
5.2莫尔条纹测量
`b 6j7
]wCg'EU B
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ~p^&` FA
#]pFE.o
5.2.2莫尔条纹的基本性质 daS l.:1
9`eu&n@Z
5.2.3莫尔条纹测试技术 v1wMXOR
}DiMt4!ZC!
5.3衍射光栅干涉测量 /ghXI"ChI
H7!j5^
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ~Qj f-|
x
TEDC,B
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 s
8O"U%
@ *'$QD,
5.4X射线衍射测量 H;5Fs KIF
| wuUH
5.4.1X射线衍射测量原理 Oo<L~7B
#wn `choT'
5.4.2X射线衍射测量材料应力 j }~3m$
w4w[qxV>
习题与思考5 cC@B\Q
CPGiK E
第6章机器视觉测量 H0tj Bnu
j t9fcw
6.1摄像机模型 e7rD,`NiV
F"o
K*s
6.2图像处理技术 ha_ &U@w
T;jy2|mLo
6.2.1图像滤波 %!Z9: +;B
TV#X@jQ
6.2.2图像增强 {T EF#iF
>;I$&
6.3结构光视觉测量 }cUq1r-bW
@AM;58.
6.3.1激光三角法的测量原理 (Q~ p"Ch
I6!~(ND7
6.3.2结构光视觉测量系统 (/6~*<ZGT
im Gg3'
6.3.3点结构光视觉测量原理 aYc*v5Q N3
>drG,v0qh
6.3.4线结构光视觉测量原理 .dqV fa
X.^S@3[
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 $mf Z{
j?a^fcXB
6.4双目立体视觉测量 <7-Qn(m,
;A^Ii>`
6.4.1数学模型 l0hcNEj{W
XNODDH
6.4.2双目立体视觉的标定方法 Z{<& 2*
BllS3I }V
6.5基于相位的视觉测量 _J' _9M?>
`1;m:,9
6.5.1相移形貌测量 jx*jYil
#6w \r&R6
6.5.2立体相位偏折测量 [ 1Cs
BCy#
Td
6.6视觉测量的应用举例 |"t)#BUtL
y; oPg4
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 <:(p nw*L
C%#%_
"N
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 _Z9H Ol@
aNd6# yU$
习题与思考6 ([v yY}43h
TV&:`kH
第7章激光测速与测距 Ph{7S43
s
@A GU/v
7.1多普勒效应与多普勒频移 |a||oyrN
nd~cpHQR^
7.2激光多普勒测速 'IVNqfC)u
#J4{W84B
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 K=S-p3\ g
] yg3|C;
7.2.2激光多普勒测速技术 Q7 V* ~{
:
T` Ni
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 "$@>n(w
e u{
7.3激光测距 (T &rvE
:.2Tcq
7.3.1脉冲激光测距 D7v-+jypp
by*?PhfF
7.3.2相位激光测距 0O@UT1 M;v
G&2UXr3
7.4激光测速和测距应用 ^v5v7\!
A@:h\<
7.4.1车载激光多普勒测速 l*l?aI
G0e]PMeFl
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 1]DPy+
)iKV"jsC
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 CP5vo-/)-
#Qi r%\*V
习题与思考7 Rix|LKk{
Y! 8 I
第8章光纤传感原理与技术 "#ctT-g`6
s2IjZF {
8.1概述 9i^dQV.U=
pgp@Zw)r)k
8.1.1光纤传感的主要类型 O6
: GE'S
QGC%, F" +
8.1.2光纤传感的主要特点 NZ{)&ObBRt
d9qA\ [
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 +mgm39
) (4.7>
8.2.1光纤的基本结构 uT\|jv,
\vKK q/f
8.2.2平板波导介质中的光波模式 VuU{7:
o+}>E31a
8.2.3光在光纤中的传输规律 sYMgi D
@N(*1,s2
8.2.4光纤的传输特性 }{o ZdO
:gwM$2 vv
8.3光纤传感 ^9jrI
)qq5WShMJ
8.3.1强度调制型光纤传感 b23 5Zm
%U< 1]
8.3.2相位调制型光纤传感 3EVAB0/$
WP}NHz4H
8.3.3偏振调制型光纤传感 )XFaVkQ}
CogN1,GJ
8.3.4波长调制型光纤传感 bF"1M#u:
i 6DcLE
8.3.5光纤分布式传感 [$x&J6jF.
-jPrf:3 )
习题与思考8 *)8!~Hs
lx)Bj6
第9章激光雷达三维成像技术 9w"kxAN
l,lfkm
9.1激光雷达三维成像原理 wf,B/[,d
grs~<n|o\
9.1.1激光雷达距离方程 eX 0due
\LEU reTn
9.1.2信噪比 GN=ugP 9
xG7/[ jG
9.1.3可探测距离 _U<r @
- ^f>=xa4J
9.1.4横向成像参数 ^+MG"|)u~
XwlF[3VbiX
9.2激光三维成像雷达技术 [S:{$4&
\@eaSa
9.2.1机械扫描激光成像雷达 =-dg]Ol8
>"/Sa_w
9.2.2面阵成像激光雷达 "C~Zl&3
r9vO(m~
9.2.3固态激光成像雷达 {;2Gl $\r
4?c4GT9(6S
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 6");NHE
>OotgJnhC
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 Qk)E:
J+:gIszsWT
9.4激光三维成像雷达的应用 u|Tg*B
;) (F4
习题与思考9 vxt<}h5J/!
+>BD^[^^
第10章光学探针测量 ZDl6 F`
Fu$JI8
10.1微观表面形貌测量 4COo ~d
0Q)m>oL.
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 1$toowb"Zy
IPa)+ ZQ
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 T[\?fSP
*f*o
,~8V1
10.2机械式探针测量 %-Oo9 2tP
[IRWm N-
10.2.1机械式探针测量基本原理 T:|PSJc0
]N4?*S*jd)
10.2.2机械式探针测量系统
rsPo~nA
`;v5o4.`
10.3光学焦点探测 Pq<]`9/w^w
F&6Xo]?
10.3.1强度式探测方法 H"vy[/ UcR
KwxO%/-}S
10.3.2差动探测方法 EL gq#z
)oCb9K:km
10.3.3散光方法 ]dU/;8/%
J5j3#2l
10.3.4Foucault方法 v$]eCj'
/s|4aro
10.3.5斜光束方法 %VsIg
<UE-9g5?G
10.3.6共焦方法 %]\IC(q
;cfmMt!QWJ
10.3.7光学焦点探针的特点 Re]7G.y
qf?X:9Wt
10.4干涉型光学探针测量 2)^gd
.{ -C*
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 d>k"#|
V^D!\)#
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 n*nsFvt%o
n~C!PX E
10.5扫描隧道显微镜 t(Sjo8,
b
mZ! 1Vh
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 KL^hYjC
R\ZyS
)~l
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ` Clh;
+S
C;@ '
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 W, -fnJk
Y !*F-v@
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 $*N)\>~X
s;!Tz)
10.6原子力显微镜 k*$[V17
E@N& Y1t
10.6.1AFM的基本硬件组成 %[ J|n~8_Z
l
4e`-7
10.6.2AFM的工作原理 s:f%= 4-7
rc ()Eo50
10.6.3AFM的工作模式 x2@W,?oP m
R8n/QCeY{
10.6.4AFM在力学测量中的应用 KoF_G[m
04}" n
10.7扫描近场光学显微镜 2PVtyV3;
[_w;= l0 ;
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 /+g)J0u
*f g|HH+i
10.7.2光子扫描隧道显微镜 ZgH(,g,TU
Hy|
X>Z
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 9f7T.}HM
*r|)@K|
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 #dEMjD
f.Feo
10.8扫描探针显微镜 l?J|Ip2W
8AQ@?\Rc"2
10.8.1NRC的大范围计量型AFM vz Puk|q3
#!RO,{FT
10.8.2PTB研制的大范围SPM H% ^j yGS
b@
S.
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 *C"-$WU3o
zM+eb| >cr
习题与思考10 D5gDVulsh
+x_9IvaW&?
参考文献 e=#'rDm
i3v|r 0O~L
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