《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。 dt%wa M!
q|xJ)[AO
[attachment=124599] H48`z'o
第1章光学测量的基础知识 u^&2T(xG i
[R:\
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 t= J WD2
, g\%P5
1.1.1基本概念 {fW(e?8)
"$#X [ .
1.1.2误差与测量不确定度 !l-^JPb
?UuJk
1.1.3基本构成 JFf*v6:,
P0WI QG+
1.1.4主要应用范围 :d\ne
sJu^deX
1.1.5基本方法 / V}> v
^o^[ p %
1.1.6发展趋势 O CIWQ/
P
Gu?O yL
1.2光学测量中的常用光源 QwPL y O
y8=p;7DY
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 r6k0=6i
BBnW0v AZ*
1.2.2热光源 b /65Q&g'
Ln-/
9'^
1.2.3气体放电光源 _' K J:3e
-v"\WmcS
1.2.4固体发光光源 mkH {%7n
C":i56
1.2.5激光光源 G&8)5d[
+iKs)s _~
1.3光学测量中的常用光学器件
x|C[yu^c
rS1mBrqD
1.3.1激光准直镜 Teq1VK3Hr
4pNIsjl}
1.3.2分光镜 #m
yiZL %
z/09~Hc
1.3.3偏振分光镜 Ws2SD6!4`
|KEq-
1.3.4波片 ~a@O1MB
R&M v|R
1.3.5角锥棱镜 fT9z 4[M
Ucnj7>+"
1.3.6衍射光栅 rw> X JE
%@JNX}Y'
1.3.7调制器 f`Km ctI
i=67
1.3.8光隔离器 / O@'XWW
W[B%,Km%]
1.4光学测量中的常用光电探测器 p Z4]K xX@
` @ .
1.4.1常用光电探测器的分类 7)iB6RB K
q bu>YTj
1.4.2光电探测器的主要特性参数 Z#H ] yG
?1%/G<
1.4.3常用光电探测器介绍 _ m3}0q
K5X,J/n
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 NR3]MGBKv
(pY'v / a-
1.5.1光学测量系统中的噪声 F<SCW+>z2a
qm30,$\c`~
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 X; $ g7A
!YUMAp/
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ERSo &8
YbS$D
1.6.1概述 ="%nW3e@
BGAqg=nDV
1.6.2机械调制法 )C >4? )
]WLQ q4q
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 Ec !fx\
eK]g FXk
习题与思考1 4 yL C
B _ ;W!
第2章光干涉测量 f n]rMH4>
:=J~t@
2.1光干涉基础知识 xDRNt Lj<u
~lB im$o
2.1.1光的干涉条件 w]n ,`r^
]7H ?
2.1.2干涉条纹的形状 L`"PaIMz
'k|?M
2.1.3干涉条纹的对比度 z\i z6-\&y
HK~uu5j
2.1.4产生干涉的途径 Bvbv ~7g (
R <kh3T
2.2波面干涉测量 \W^Mo>l
Ie 3
F
2.2.1概述 c e/Z[B+d
$i#
1<Qj
2.2.2泰曼格林干涉仪 fBgW0o.Bu
7MX nt5qUh
2.2.3移相干涉仪 Xy_ <Yqx}
B o@B9/ABv
2.2.4共路干涉仪 U}9B
wr^
^4jIT1
2.3激光干涉仪 X^L)5n+$X
uXx c2}
2.3.1迈克尔逊干涉仪 -b1VY4m-
"wk~[>
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 P38D-fLq
qEd!g,Sx
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 C[cNwvz
l}|KkW\y
2.4白光干涉仪 ~N</;{}fL4
KEfn$\
2.5外差式激光干涉仪 jI`1>>N&1
EH;w
<LvT
2.5.1概述 E_VLI'Hn?
_ J<^'w^;%
2.5.2双频激光干涉仪 Vq)6+n8o
GWs[a$|
2.5.3激光测振仪 D@[Mk"f
n}8J-/(|+
2.6激光自混合干涉测量 KH4
5A'o
.A;D-"!
2.7绝对长度干涉计量 u&Ze$z
],r tSUO
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 b >R/=tx
M[wd.\
%
2.7.2激光无导轨测量 9S"c-"y\#
'B;aXy/JC
2.8激光干涉测量的重大应用举例 fV[(s7vW
Y6(I
%hE`
2.8.1激光干涉测量引力波 + V:P-D
8=
jl]q$<
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 YyR)2j1O
?y( D_Nt L
习题与思考2 bv&A)h"S
EYc, "'
第3章激光准直与跟踪测量 0Xmp)_vba
'n> ,+,&
3.1概述 u(ep$>[F#_
/|{Yot
e
3.1.1激光准直测量基本原理
y( M-
_C ` cO
3.1.2激光准直测量系统的组成 k(n{$
#bX~.jKW
3.2激光测量直线度原理 % j],6wW5J
LqnN5l@ _B
3.2.1直线度测量概述 ?2ZggV
o XA3 i
3.2.2激光测量直线度方法 }kg?A oo
\I
r&&%
3.2.3直线度测量误差分析 m&)5QX
pDr%uL
3.3激光同时测量多自由度误差 cr!6qv 1
74*1|S <
3.3.1滚转角测量 Vl;GQe
K-Bf=7F,
3.3.2四自由度误差同时测量 b2;+a(
>t2E034_
3.3.3五自由度误差同时测量 Ux_ tHyc/
19od#
d3+
3.3.4六自由度误差同时测量 neW_mu;~Z
fuM+{ 1}/E
3.3.5激光跟踪测量 %GUu{n<6
A|sTnhp~
习题与思考3 oY@ 4G)5
h>v;1Q O9D
第4章激光全息与散斑测量 wN,DTmtD
K5U= %z
4.1全息术及其基本原理 @fR^":.h
ajI gL<x
4.1.1全息术基本原理 9g3J{pKcZ
6Q]c]cCu
4.1.2全息图的类型 h?wNmLre
V $u~}]z
4.1.3全息设备基本构成 uLV@D r
*ayn<Vlh`^
4.2激光全息干涉测量 %MyA ;{-F6
Sfc 0 ~1
4.2.1单次曝光法 aaq{9Y#
U k rqHHpy
4.2.2二次曝光法 ;2"#X2B
YH33E~f
4.2.3时间平均法 EL+6u>\- k
loVUB'OSv
4.3激光全息干涉测量的应用 ?c)PBJ+]
XHu Y'\;-
4.3.1位移和形状检测 Z&W|O>QTl
=G9%Hz5~:
4.3.2缺陷检测 Z5juyzj
,)mqd2)+"
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 yoTbIQ
&Im{p7gf!b
4.4激光散斑干涉测量 +5Z0-N@
v)@EK6Nty
4.4.1散斑的概念 4,L(
~S}>| q$
4.4.2散斑照相测量 0T 2h3,
gwk$|aT@
4.4.3散斑干涉测量 $Z)Dvy|
c;_GZ}8
4.4.4电子散斑干涉 .J' 8d"+
|+Z,
7~!
4.4.5时域散斑干涉 !=C4=xv
87%t =X
4.5散斑干涉测量的应用举例 jR7 , b5
Izq]n R
习题与思考4 >E^?<}E~.
}J .f
5WaG
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 \KfngYD]W
"pq# A*
5.1激光衍射测量基本原理 9 v )p0
|M|'S~z
5.1.1单缝衍射测量 ($*bwqp]}
b Jt397
5.1.2圆孔衍射测量 9
O| "Ws>{
)#[?pYd
5.2莫尔条纹测量 ^
ab%Mbb
"!<Kmh5
5.2.1莫尔条纹的形成原理 R`ajll1
6N(Wv0b $
5.2.2莫尔条纹的基本性质 log{jF
7uJy<O
5.2.3莫尔条纹测试技术 DG8]FhD^b
,p\^n`A32
5.3衍射光栅干涉测量 @K36?d]e
[7B:{sH
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 Mt)~:V+:
`*e',j2}UU
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 ^_3idLE
+]H9:ARI
5.4X射线衍射测量 ghd~p@4
V1Dwh @iS
5.4.1X射线衍射测量原理 dA> t
| Q:$G!/
5.4.2X射线衍射测量材料应力 XG
]yfux`
=]E(iR_&
习题与思考5 QQP bKok>
e8 gJ }8Fj
第6章机器视觉测量 QlI g'B6
CF9a~^ +%
6.1摄像机模型 t/WauY2JUC
,GXwi|Y
6.2图像处理技术 :FwXoJc_+5
QU16X
6.2.1图像滤波 [P 8Y
%KNnss}
6.2.2图像增强 }MY7<sMDOy
raY5 nc{
6.3结构光视觉测量 ~R-S$qizAC
C yO2Z
6.3.1激光三角法的测量原理 '{XDh K
gbwKT`N*
6.3.2结构光视觉测量系统 `x$d8(1J`#
,WA 7Kp9
6.3.3点结构光视觉测量原理 t5N@ z
*3WK:0
6.3.4线结构光视觉测量原理 ;YNN)P%"
~\4l*$3(^
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 LtbL[z>]
l_iucN
6.4双目立体视觉测量 4;Z`u.1
HxAq& J;xu
6.4.1数学模型 A=!&2(
3 8pw
6.4.2双目立体视觉的标定方法 7}- .U=tnP
2\l7=9 ]\3
6.5基于相位的视觉测量 %!%3jo0t
J}EQ_FC"$
6.5.1相移形貌测量 Gnp,~F"
][S< M24]Q
6.5.2立体相位偏折测量 N72z5[..
cy7GiB2'
6.6视觉测量的应用举例 <F+S }!q
9_ JK.
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.TR1BHw
mu)?SGpyE
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 u /JEQz1
^i_mG eu
习题与思考6 j]rE0Og
?|TVz!3
第7章激光测速与测距 pA3j@ w
f}^}d "&F
7.1多普勒效应与多普勒频移 LdR}v%EH
uzG<(Q pu
7.2激光多普勒测速 ]0by6hQ
iI+ kZI-
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 }cgEC-
WqqrfzlM
7.2.2激光多普勒测速技术 MHVqRYz
cKh { s
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 'P32G?1C&p
l -_voOP
7.3激光测距 VF!?B>
\ h Q[5>
7.3.1脉冲激光测距 ]kbmb O?M
tvP_LN MF
7.3.2相位激光测距 Qc\JUm]
X3(:)zUL
7.4激光测速和测距应用 Namw[Tg J
T9KzVxHp5
7.4.1车载激光多普勒测速 Z/sB72 K1
h|yv*1/|
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 [|d:QF x
r1E ccY
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 {,*G }/9<
x?KgEcnw2X
习题与思考7 Dk& cIZ43
;WJ}zjo >
第8章光纤传感原理与技术 /tc*jXB
F)j-D(c4
8.1概述 m C
n,I
UA>~ xJp=
8.1.1光纤传感的主要类型 5xwztcR-
*GbC`X)
8.1.2光纤传感的主要特点 ylLQKdcL
9bl&\Ykt.
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 r|:|\"Yk
T2Z;)e$m_
8.2.1光纤的基本结构 i]Lt8DiR q
<?&GBCe
8.2.2平板波导介质中的光波模式 9' o !9_j
:1q +[T/ @
8.2.3光在光纤中的传输规律 :HYqm*v ;W
@y;N
u
8.2.4光纤的传输特性 GbwcbfH
*;Dd:D9
8.3光纤传感 %O%+TR7Z
YM
0f_G=
8.3.1强度调制型光纤传感 I$\dT 1m$
l2+qP{_4
8.3.2相位调制型光纤传感 %Xh/ 16X${
<wFR%Y/j
8.3.3偏振调制型光纤传感 v{i'o 4
8*6vX! Z|
8.3.4波长调制型光纤传感 >J[g)$,
-\6tVF11z
8.3.5光纤分布式传感 Id
*Gs>4U
>{~W"
习题与思考8 }$hxD 9z
|0U "#xkf
第9章激光雷达三维成像技术 eQx9 Vnb
" L1cHP~d
9.1激光雷达三维成像原理 oylY1~~}0K
+&jWM-T"-
9.1.1激光雷达距离方程 [V T&
RU,f|hB 4
9.1.2信噪比 Z_QSVH68A
k
s Jz44
9.1.3可探测距离 XrYMv
WT
02Ur'|
9.1.4横向成像参数 T [N :X0
xQ>c.}J/i
9.2激光三维成像雷达技术 %RL\t5 TV
6i( V+
9.2.1机械扫描激光成像雷达 fa=#S
3%/]y=rA
9.2.2面阵成像激光雷达 /wK5YN.em
j2c Lb
9.2.3固态激光成像雷达 U
u(ysN4`
KwN o/x|
v
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 &32qv`
V_
YPDc
/
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 mn{8"@Z
nZfTK>)A0
9.4激光三维成像雷达的应用 +uM1#-+h
{:IOTy
习题与思考9 Bz_['7D
3I^KJ/)A
第10章光学探针测量 4))u*c/,
>@[`,
10.1微观表面形貌测量 c,Zs.
kC
`4.Wdi-Si
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 ]cc4+}L~
5>t& )g
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 yc+#LZ~(a
/_rQ>PgSZW
10.2机械式探针测量 7$z")JB
:b E ^b
10.2.1机械式探针测量基本原理 ^LfCLI 9Z
=w?- R \
10.2.2机械式探针测量系统 NS#qein~i
7 ,!Mm u
10.3光学焦点探测 K)]7e?:Wu
y rdJX
10.3.1强度式探测方法 D2[wv+#)
H:`W\CP7_
10.3.2差动探测方法 R I:x`do
1T %Y:0
10.3.3散光方法 PkLRQ}
% rdW:
10.3.4Foucault方法 v>c [wg9P
f/Grem
10.3.5斜光束方法 =9\=5_V
jHT 4I>\
10.3.6共焦方法 @ @*->
DvG. G+mo#
10.3.7光学焦点探针的特点 +#6WORH0S
Vvm6T@b M8
10.4干涉型光学探针测量 gu /eC
pCb@4n b
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 $9y]>R
s2@N&7"u)
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 o2 W pi
Gc~A,_(
10.5扫描隧道显微镜 $.QnM
,4NvD2Y
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 HLN rI0
}1`Rq?@J
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ~1S7\e7{
37ll8
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 e[ i&2mM
FMwT4]y
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 xii*"n ~
) 3.udx
10.6原子力显微镜 Umv _{n`
Wv77ef
10.6.1AFM的基本硬件组成 ve1jLjsB
Y3-Tg~ /~W
10.6.2AFM的工作原理 )P[B!
1|;WaO1Q
10.6.3AFM的工作模式 s$C;31k
CUnZ}@?d
10.6.4AFM在力学测量中的应用 lDe9EJR
g"2@E
10.7扫描近场光学显微镜 |O+R%'z'<
XC ? H
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 {A O3o<-h
-njxc{b
10.7.2光子扫描隧道显微镜 9=rYzA?)+
%p/ Qz|W
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 vW"x)~B
U> e@m?
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 , $}P<WZMu
L^RyJ;^c
10.8扫描探针显微镜 xE9^4-Px*
-3wg9uZ &
10.8.1NRC的大范围计量型AFM &VR<'^>
qI<*Cze
10.8.2PTB研制的大范围SPM ?TMo6S U
0K 7-i+\#
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 %T}{rU~X
]
X% bU*4
习题与思考10 q1r\ 60M
`gfK# 0x#
参考文献 /J/r 62
++R-_oQ
|