《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。 ]lbuy7xj63
zda 3
,U2o
[attachment=124599] 3mgD(,(^
第1章光学测量的基础知识 q'DW~ !>qX
n]9$:aLZ
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 j^'go &p
pk zaNY/q
1.1.1基本概念 zdYj F|
:]KAkhFkbb
1.1.2误差与测量不确定度
}pYqWTG
+R &g qja
1.1.3基本构成 Wc#24:OKe3
~ a :
1.1.4主要应用范围 D^O@'zP=At
u[YGm:}
1.1.5基本方法 %Zi} MPx
+rd+0 `}C
1.1.6发展趋势 # ] QZ
0;k# *#w
1.2光学测量中的常用光源 cr3^6H B
py4 h(04u
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 {mg2pf hB!
b;n[mk
1.2.2热光源 ! mHO$bQ"
>A= f 1D F
1.2.3气体放电光源 }tz7b#
C _Dn{
1.2.4固体发光光源 wT@og|M
pP_LR
ks}
1.2.5激光光源 Cy e.g sCT
6Oq 7#3]
1.3光学测量中的常用光学器件 )e{ aN+
F%|h;+5
1.3.1激光准直镜 ) 8AXm
I,tud!p`
1.3.2分光镜 ^!d3=}:0
V`- 9m$
1.3.3偏振分光镜 `3pW]&
d=(mw_-?
1.3.4波片 *w&e\i|7
ax`o>_)
1.3.5角锥棱镜 jd: 6:Fm
zPO9! ?7|
1.3.6衍射光栅 (=0.i n Z
&~CI<\o P
1.3.7调制器 ]k S G R
Vr}'.\$
1.3.8光隔离器 tw;}jh
*@5 @,=d
1.4光学测量中的常用光电探测器 =bOW~0Z1
dd;~K&_Q/i
1.4.1常用光电探测器的分类 1zv'.uu.,
0kh6@y3
1.4.2光电探测器的主要特性参数 4s- ! 7
la!~\wpa
1.4.3常用光电探测器介绍 9 *g Z-#
"jZ-,P=
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 o/E >f_k[
M3\AY30L
1.5.1光学测量系统中的噪声 ?s01@f#
afV T~Sf{
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 k[xSbs'D
K+eM
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 L *wYx|
3og.y+.=U.
1.6.1概述 [txE .7p
t.<i:#rj>l
1.6.2机械调制法 X ?O[r3<
.v
K-LHs
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 /uc>@!F
I7onX,U +
习题与思考1 {: /}NpA$
4hB]vY\T
第2章光干涉测量 2 /?|&[
Nn6%9PX_)
2.1光干涉基础知识 M`_0C38
7CysfBF0g
2.1.1光的干涉条件 )=+|i3]U
,tFg4k[
2.1.2干涉条纹的形状 %{W6PrY{
"oyo#-5z
2.1.3干涉条纹的对比度 /ZX }Nc g
hN_]6,<\
2.1.4产生干涉的途径 \fOEqe*5SM
4W75T2q#
2.2波面干涉测量 - "x$ZnHU
ZJoM?g~WFI
2.2.1概述 :gv"M8AP
). O)p9
2.2.2泰曼格林干涉仪 }MySaL>
&]Tmxh(
2.2.3移相干涉仪 0- gAyiKx?
5P bW[
2.2.4共路干涉仪 UKGPtKE<
?,/ }`3Vw
2.3激光干涉仪 '/p4O2b,
Wwo0%< 2y
2.3.1迈克尔逊干涉仪 u8^lB7! e/
T{ "(\X$
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 l/D }
X
)J |6 -C
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 Z+SRXKQ
%b0*H_ok7
2.4白光干涉仪 P?< y%c<
'u658Tj
2.5外差式激光干涉仪 [g,}gyeS(
\8tsDG(1 '
2.5.1概述 cQ|NJ_ F{1
!D6]JPX
2.5.2双频激光干涉仪 "@kaHIf[
{
w_e9W bi
2.5.3激光测振仪 |Tw~@kT@
K3C <{ #r
2.6激光自混合干涉测量 x-c"%Z|
:Ud F
2.7绝对长度干涉计量 ICCc./l|
~&O%N
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 rqq1T Rg
CTK;dM'uQ
2.7.2激光无导轨测量 k)u[0}
L];b< *d
2.8激光干涉测量的重大应用举例 '-6~tWC~7
Vl]>u+ YqE
2.8.1激光干涉测量引力波 YIE<pX4Q7)
^Cmyx3O^
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 0 :+E-^X
k9R9Nz |J
习题与思考2 J,G
lIv.A
|qLh5Ty
第3章激光准直与跟踪测量 qR.Q, (b|
X]=t>
3.1概述 !k%# R4*>
lr?;*f^3
3.1.1激光准直测量基本原理 wr4 :Go`
PH"%kCI:
3.1.2激光准直测量系统的组成 zi:BF60]=
Bx!-" e
3.2激光测量直线度原理 =43auFY-P
mmsPLv 6
3.2.1直线度测量概述 l2d{ 73h
MDN-- p08
3.2.2激光测量直线度方法 f::Dx1VcX
,Q,^3*HX9}
3.2.3直线度测量误差分析 *I'yH8Fcn
!W 0v >p
3.3激光同时测量多自由度误差 Al'3 ?
,[Fb[#Qqb
3.3.1滚转角测量 u>$t'
JRFtsio*
3.3.2四自由度误差同时测量 ]k(]qZ
f)!Z~t &
3.3.3五自由度误差同时测量 "3hMq1NQ`g
;=@0'xPEa-
3.3.4六自由度误差同时测量 ddo#P%sH '
9l,o P?
3.3.5激光跟踪测量 :]c3|J
} %z
习题与思考3 1}37Q&2
:KN-F86i
第4章激光全息与散斑测量 jal-9NV)!
9kojLqCT
4.1全息术及其基本原理 nm+s{
m,S{p<-h
4.1.1全息术基本原理 G
j1_!.T
C>~TI,5a3
4.1.2全息图的类型 K#xv u1U
fV:83|eQ
4.1.3全息设备基本构成 b\ PgVBf9
)i<j XZ:O
4.2激光全息干涉测量 H[UlY?&+
2Hdu:"j
4.2.1单次曝光法 b2]Kx&!
Mlq.?-QgIL
4.2.2二次曝光法 9Ee'Cm
BD- AI
4.2.3时间平均法 W`&hp6Jq
T KjFp%
4.3激光全息干涉测量的应用 BC]?0 U
<X5 fUU"+U
4.3.1位移和形状检测 <1 pEwI~
J= L5=G7(
4.3.2缺陷检测 ]HdCt 3X
q9NoI(]e
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 or]IZ2^n
Z=
!*e~j@
4.4激光散斑干涉测量 2[CdZ(k]5
Hef g[$m
4.4.1散斑的概念 [:V$y1
&/b~k3{M_
4.4.2散斑照相测量 Df#l8YK#
>j`qh:^
4.4.3散斑干涉测量 XlJZhc
v FsLY
4.4.4电子散斑干涉 4fzZ;2sl}
}&e5$lB
4.4.5时域散斑干涉 c|1&lYal;
fT{Yg /j
4.5散斑干涉测量的应用举例 EzIGz[
VD :/PL
习题与思考4 2"5v[,$1H
ty`DJO=Omj
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 g1o8._ f.
Z8oK2D w
5.1激光衍射测量基本原理 03(4 x'z
N [yy M'C
5.1.1单缝衍射测量 :aQt;C6Z>
Z<phcqEi8
5.1.2圆孔衍射测量 UDni]P!E
km40q O@3
5.2莫尔条纹测量 Uwi7)
E!#WnSpnK
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ]fD}
^s3G
~,~eoW7
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ~nPtlrQa#*
qv"$Bd:]r
5.2.3莫尔条纹测试技术 B]$GSEB
h@h! ,;
5.3衍射光栅干涉测量 Yuc> fFA
(~en (
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 4H-'Dr=G
X|8c>_}
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 g4@ lM"|S
FE{FGM q
5.4X射线衍射测量 Y DFyX){
1r7 y]FyH$
5.4.1X射线衍射测量原理 6 DWgl$[[
OC:T
O|S:4
5.4.2X射线衍射测量材料应力 |&[EZ+[
3{h_&Gbo'D
习题与思考5 VY hbx
'e
!3v1bGk
第6章机器视觉测量 So
5N5,u@=
Z: 7fV5b(
6.1摄像机模型 g>9kXP+
6u}</>}
6.2图像处理技术 -)/$M(Pu"
Y5d \d\e/
6.2.1图像滤波 y|q 3Wa
=kqt
6.2.2图像增强 gGS=cdlV
k: ;WtBC6j
6.3结构光视觉测量 pO.2<
Zsh9>]M L
6.3.1激光三角法的测量原理 O,A{3DAe0
C{b g kzr
6.3.2结构光视觉测量系统 /^|Dbx!u
c7E11 \%&Z
6.3.3点结构光视觉测量原理 .-X8J t
w8D"CwS1Rx
6.3.4线结构光视觉测量原理 a -moI+y
!#" zT j
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 T${Q.zHY[!
hDq`Z$_+KX
6.4双目立体视觉测量 H]jhAf<h
E=w1=,/y
6.4.1数学模型 ^w06<m
O5t[
6.4.2双目立体视觉的标定方法 t@Nyr& |D
2Q"K8=s
6.5基于相位的视觉测量 _H=Uwi_g
8Dm%@*B^b
6.5.1相移形貌测量 ;{o|9x|
'!a'ZjYyi
6.5.2立体相位偏折测量 s&!a
9pxc~=
6.6视觉测量的应用举例 mS~kJy_-
A6iq[b]
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 &q|K!5[k
H1(Uw:V8
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 q =qcm`ce
Q'mM3pq4r
习题与思考6 v2;`f+
CoAv Sw
第7章激光测速与测距 _Z,\Vw:\F
w~?~g< q
7.1多普勒效应与多普勒频移 Y]u+\y~
`P;s 8~
7.2激光多普勒测速 E'.7xDN
^_5r<{7/ :
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 DXK}-4"\
Y,e B|
7.2.2激光多普勒测速技术 h@WhNk7"xa
{ Z5nGG
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 y e? 'Ze
M6-&R=78K
7.3激光测距 fku<,SV$O4
X=8{$:
7.3.1脉冲激光测距 x6ARz H\
JNUt$h
7.3.2相位激光测距 xZF}D/S?Ov
=;& yd';k
7.4激光测速和测距应用 M$8^91%4B
,47Y9Kz9
7.4.1车载激光多普勒测速 ^7KH _t8
X~,aNR y
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 h"lv7;B$
y (pks$
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 jc f #6
#!KE\OI;@5
习题与思考7 E5lBdM> 2
!*. - `$x
第8章光纤传感原理与技术 r|PB* `
-rli(RR)|
8.1概述 zY!j:FT1HY
Gc; {\VU
8.1.1光纤传感的主要类型 $.rhRKs
xzZ38xIhV
8.1.2光纤传感的主要特点 [ )dXI IM
.:QLk&a,:,
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 >< $d$(
0h\smqm
8.2.1光纤的基本结构 xZwLlY
ouFYvtF g
8.2.2平板波导介质中的光波模式 Om@C
X<(9C
thM4vq
8.2.3光在光纤中的传输规律 bNNr]h8y-
V<uR>TD(
8.2.4光纤的传输特性 ssxzC4m
}$Tl ?BRpU
8.3光纤传感 e`xdSi>E
Q;JM$a?5iV
8.3.1强度调制型光纤传感 PFne+T!2F
/ M4{Wc
8.3.2相位调制型光纤传感 4 k _vdz
C$D -Pt"+
8.3.3偏振调制型光纤传感 wlk4*4dKn
Y+*0~xm4
8.3.4波长调制型光纤传感 m?fy^>1
E:}r5S) 4
8.3.5光纤分布式传感 A.F738Zp{Z
~W+kiTsD?
习题与思考8 /%TI??PGu
&NoS=(s,
第9章激光雷达三维成像技术 >kp?vK;'B
i?g5_HI
9.1激光雷达三维成像原理 [8,yF
D_U
{~s DYRX
9.1.1激光雷达距离方程 -pGE]nwDL
@u]rWVy;\[
9.1.2信噪比 kDN:ep{/
cm[&?
9.1.3可探测距离 ZR]25Y y
DN~nk
9.1.4横向成像参数 a8iQ4
Oz`BEy b]{
9.2激光三维成像雷达技术 Yc
`) R
C:C}5<fk x
9.2.1机械扫描激光成像雷达 cy3B({PLy
Id|L`
w
9.2.2面阵成像激光雷达 U4-g^S[
\$\ENQ;Nk
9.2.3固态激光成像雷达 3.W@ }
bMMh|F
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 C/kW 0V7
v` 7RCg`
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 [ uq$5u
uv(Sdiir8
9.4激光三维成像雷达的应用 R0vI bFwj
`[)YEg s
习题与思考9 #Xb+`'
e5B Qr$j
第10章光学探针测量 ReI/]#Us
/8g^T")
10.1微观表面形貌测量 )Es"LP]
-VTkG]{`Ir
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 t j4VWJK
!Kj,9NX{U
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 j eX^}]x|%
}mdAM6
10.2机械式探针测量 mfo1+owT
^[X YFQ TL
10.2.1机械式探针测量基本原理 mkF"
\":m!K;Z
10.2.2机械式探针测量系统 f[~L?B;_L
&n?^$L TPY
10.3光学焦点探测 ;Q[mL(1:
5HO9 +i
10.3.1强度式探测方法 @8^[!F
8C~ ]yd
10.3.2差动探测方法 kO{s^_qR^c
C
#6dC0
10.3.3散光方法 \z7SkZt,GT
;R?I4}O#R8
10.3.4Foucault方法 +0q>fp_K(+
4^Q :
10.3.5斜光束方法 ] =";IN:SU
Kt|1&Gk
10.3.6共焦方法 QC;^xG+W
j;3[KLmuK%
10.3.7光学焦点探针的特点 H&
Ca`B
nMvKTH
10.4干涉型光学探针测量 sHl>$Q evz
P2'DD 3
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Ve! fU
ixQJ[f H10
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 eI:C{0p=
i?e`:} T
10.5扫描隧道显微镜 hQH nwr
_b.qkTWUB
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 H;fxxu`cS
z;w ELz1L{
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 pL%r,Y_^\x
_({A\}Q|
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 S"k *6 U
*b}lF4O?
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @wC5 g 4E
15o?{=b[
10.6原子力显微镜 s)2fG\1
mL`5 u f
10.6.1AFM的基本硬件组成 `zt_7MD
g
HbxgeL
10.6.2AFM的工作原理 `z ) N,fF
FEW_b P/4
10.6.3AFM的工作模式 {Gw.l."
]mXLg:3B
10.6.4AFM在力学测量中的应用 BC;:
e$uiJNS2
10.7扫描近场光学显微镜 0,Y5KE{
j"@93D~
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 j>/ ,$H
lm So8/%T
10.7.2光子扫描隧道显微镜
ld7v3:M
U*P. :BvG
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 R$Tp8G >j
IMl!,(6;
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 zf>5,k'x'A
;/ *6U
10.8扫描探针显微镜 I1>N4R-j
@ *DyZB
10.8.1NRC的大范围计量型AFM JHJ~X v
rf%7b8[v
10.8.2PTB研制的大范围SPM 9bq<GC'eX8
$<|l E/_]
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 D^;*U[F?
~w;]c_{.b
习题与思考10 y tf b$;|
}Lw>I94e
参考文献 @M8|(N %
T}=>C+3r
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