《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。 M!J7Vj?Ps
@}H u)HO
[attachment=124599] )k =KLQ\b
第1章光学测量的基础知识 b tuG%D{a^
>Bb X:
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 &# 2&V>pE
e L SzGbKf
1.1.1基本概念 J
_O5^=BP
W^[FWF UTY
1.1.2误差与测量不确定度 3 :x(2 A
}n==^2
1.1.3基本构成 %Xd* 2q4*
V O: 4wC"7
1.1.4主要应用范围 ZRxOXt&;
J#..xJ?XRD
1.1.5基本方法 P+j=]Yg
0$)Q@#
1.1.6发展趋势 49MEGl;K0\
@PvO;]] %
1.2光学测量中的常用光源 :/T\E\Qr
zL
yI|%KH
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 XYo ,5-
TN0KS]^A3
1.2.2热光源 eB5>uKa
N] +6<
1.2.3气体放电光源 Mh7m2\fLbd
m8fj\,X
1.2.4固体发光光源 N_c44[ z 1
2$M nwxfk
1.2.5激光光源 V\Cl""`XN
( {!!b"B2
1.3光学测量中的常用光学器件 cj[b ^Wv:
.H)H9cmf
1.3.1激光准直镜 1tNL)x"w
G}pFy0W\S
1.3.2分光镜 q}P@}TE
aO&U=!
1.3.3偏振分光镜 tY"eo Pm e
bTD?uX!^@
1.3.4波片 MLWHO$ C~T
kZw"a*6
1.3.5角锥棱镜 *9j'@2!M
=p@` bx
1.3.6衍射光栅 jaoZ}}V_$
P-\f-FS
1.3.7调制器 &42 ]#B"*
lMY\8eobcB
1.3.8光隔离器 ! UT'4 Fs
z(\a JW
1.4光学测量中的常用光电探测器 K{ P-+(
$f
=`fPo
1.4.1常用光电探测器的分类 !zE{`H a~
; JkSZs3
1.4.2光电探测器的主要特性参数 Yqs=jTq`{
>-MnB
1.4.3常用光电探测器介绍 [bh?p+V
'8q3ub<\
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 H+[?{+"#@l
60+ zoL'
1.5.1光学测量系统中的噪声 B(W~]i
Av.tr&ZNb
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 \L*%?~
<Q|\mUS6
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 /z-rBfdy^
9\_s&p=:.
1.6.1概述 b9j}QK
layxtECP(
1.6.2机械调制法 ?Q]&; 5o
Zy(i_B-b
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 e gq,)6>
vvxxwZa=O
习题与思考1 `yf Z{<
xTAfV N
第2章光干涉测量 {lds?AuK
Orq/38:4G
2.1光干涉基础知识 'NtI bS
Vh\_Ko\V5
2.1.1光的干涉条件 wo`.sB&T
1-gM)x{Jr
2.1.2干涉条纹的形状 x/s:/YN'
}3*<sxw7<
2.1.3干涉条纹的对比度 IO\1nB$0nb
UPfE\KN+p#
2.1.4产生干涉的途径 E/: U,u{
5sY $
2.2波面干涉测量 eHgr"f*7
/!Rva"
2.2.1概述 #&|"t< }
> j?5?J"
2.2.2泰曼格林干涉仪 NN4Z:6W5
45JL {YRN
2.2.3移相干涉仪 XVs]Y'* x
t1T s !Q2
2.2.4共路干涉仪 -m`|S q
+~"IF+T RH
2.3激光干涉仪 ( :bf m
_A ,_RM$Y
2.3.1迈克尔逊干涉仪 K&[0`sH!
q2%cLbI
F
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 q-z1ElrN7u
V>Jr4z
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 gT8(LDJ
Q6(~VvC-
2.4白光干涉仪 dy6zrgxygP
FS"Ja`>j~
2.5外差式激光干涉仪 IOFXkpK R
08ZvRy(Je<
2.5.1概述 SWdmej[
'dj3y/
k%
2.5.2双频激光干涉仪 T, #-: }
:j] 6vp 6
2.5.3激光测振仪 <Y)14w%
~ikp' 5
2.6激光自混合干涉测量 nYtkTP!J6
^JY {<
2.7绝对长度干涉计量
f,O10`4s
" W5MZ
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 g=td*S
8> x5|
2.7.2激光无导轨测量 G!FdTvx$
H
r:*p6
2.8激光干涉测量的重大应用举例 A ON
|b\?
}d5]N
2.8.1激光干涉测量引力波 !8p>4 |VM
>"/TiQt
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 0s`6d;
Apu - 9|oP
习题与思考2 bm;iX*~
O+-+=W
第3章激光准直与跟踪测量 <);j5) /
4b}p[9k
3.1概述 XB'rh F8rl
OG#^d5(
3.1.1激光准直测量基本原理 7b1
yF,N
w (HV C
3.1.2激光准直测量系统的组成 N)(m^M(~0
f?Ex$gn I
3.2激光测量直线度原理 VY/r2o#
6`9QGi,)
3.2.1直线度测量概述 (U5XB
[r_P
}'<Z&NW6
3.2.2激光测量直线度方法 $idToOkw
3+>R%TX6i<
3.2.3直线度测量误差分析 p cD}S Y
!wA nsK
3.3激光同时测量多自由度误差 yMW3mx301j
t_^cqEr
3.3.1滚转角测量 QY+{ OCB
dZ|bw0~_!
3.3.2四自由度误差同时测量 ~% \vX
bHTf{=
3.3.3五自由度误差同时测量 70avr)OM
p YCMJK-H
3.3.4六自由度误差同时测量 a/ E(GQ,,
="T}mc
3.3.5激光跟踪测量 h(2{+Y+
<!dZ=9^^ 1
习题与思考3 5@.8O VPz
MeD/)T{ G~
第4章激光全息与散斑测量 n kq{_;xp
>o"s1*
{
4.1全息术及其基本原理 UHY)+6qt]
+2E~=xX
4.1.1全息术基本原理 "j%Gr :a
#d8]cm=
4.1.2全息图的类型 34k(:]56|
Q]/g=Nn
^~
4.1.3全息设备基本构成 _u-tRHh|A
j.Y!E<e4]
4.2激光全息干涉测量 gd3MP^O1
@ &c@
4.2.1单次曝光法 \U]<HEc^
M|{KQ3q:9
4.2.2二次曝光法 7T X$
#\~m}O,
4.2.3时间平均法 E#w2'( t
U&kdR+dB
4.3激光全息干涉测量的应用 *[nS*D\:
cL %eP.
4.3.1位移和形状检测 n\JSt }A
Z1H
4.3.2缺陷检测 o)
eW5s,6
Wi)N/^;n
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 v]drDVJ
K(mzt[n(
4.4激光散斑干涉测量 f$ nZogaQ
|b
Z
58{}
4.4.1散斑的概念 F8m@mh*8>
c1%ki%J#
4.4.2散斑照相测量 ue
*mTMN
#$t93E I
4.4.3散斑干涉测量 S r7EcT-
r-BqIoVT
4.4.4电子散斑干涉 A|L-;P NP
1eqFMf
4.4.5时域散斑干涉 Z;U\h2TY
bir tA{ q
4.5散斑干涉测量的应用举例 mnMY)-6C
LrfyH"#!:
习题与思考4 UJX5}36
AQBr{^inH|
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 p t{/|P
cRPy5[ 'E
5.1激光衍射测量基本原理 l &Fx<
W
e3&.R rA
5.1.1单缝衍射测量 a6 7N WH
~f2-%~
5.1.2圆孔衍射测量 8-vNXvl
%}~Ncn_r
5.2莫尔条纹测量 A^7Y%
b|h`v
5.2.1莫尔条纹的形成原理 bD cWPwe
iGeuO[ ^
5.2.2莫尔条纹的基本性质 $
"^yo L
^nL_*+V`f
5.2.3莫尔条纹测试技术 r+l3J>:K
_1Iw"K49Qx
5.3衍射光栅干涉测量 0j~C6 vp
+ Y^/0=6h
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 Jo ]8?U(^
Yyh X%S %
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Q,f5r%A.
G0h7MO%x
5.4X射线衍射测量 hz+x)M`Y
Hb *&&
5.4.1X射线衍射测量原理 t?kbN\,
3m`y?Dd
5.4.2X射线衍射测量材料应力 A =k{Rl{LA
?G!DYUK
习题与思考5 :-.bXOB(
hbdM}"& ]
第6章机器视觉测量 U,u\o@3A
ny~~xQ"
6.1摄像机模型 Vz&!N/0i
}" 'l8t0?
6.2图像处理技术 "( d7:!%
Y;XEC;PXD
6.2.1图像滤波 fL&bN[XA"$
rfMzHY}%
6.2.2图像增强 g g%OOvaj5
MkG*6A
6.3结构光视觉测量 P\CT|K'P
pTJJ.#$CEF
6.3.1激光三角法的测量原理 Nu'T0LPNq(
$McVK>=
6.3.2结构光视觉测量系统 /g!', r,
t/ aT
6.3.3点结构光视觉测量原理 #4*~ 4/
Z tfPB
6.3.4线结构光视觉测量原理 Hh8)d/D
r6`v-TY(/
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 h~
=UFE%'
+
>oA@z
6.4双目立体视觉测量 !8U\GR `
xV4
#_1(
6.4.1数学模型 #}W^d^-5t5
*1KrI9i
6.4.2双目立体视觉的标定方法 y
ZsC>
<k&Q"X:"
6.5基于相位的视觉测量 Hb;#aXHSd
-P<e-V%<
6.5.1相移形貌测量 AVA
hS}*t
tQ:)j^\
6.5.2立体相位偏折测量 viT/$7`AI
g3(fhfR'RN
6.6视觉测量的应用举例 !(soMv
O# E]a<N `
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 Y\ len
Xj&fWu A
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 8rXu^
VMUK|pC4 K
习题与思考6 Nj_h+=UE!
g,!6, v@
第7章激光测速与测距 ?j{LE- (
;_GS<[A3
7.1多普勒效应与多普勒频移 .R` {.~_{!
/ ,z4tf
7.2激光多普勒测速 ^E8XPK]-~
`2y2Bk
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 <3iL 5}
MkG3TODfHB
7.2.2激光多普勒测速技术 PG8|w[V1 "
bBBW7',[ a
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 'dp3 >4
((TiBCF4
7.3激光测距 HgP9evz,0
:;S]jNy}j)
7.3.1脉冲激光测距 YT6<1-E#
pzP~,cdf
7.3.2相位激光测距 #N?EPV$
@JS O=8
7.4激光测速和测距应用 lz?F ,].
J)iy6{0"
7.4.1车载激光多普勒测速 Rdd[b?
{1.t ZCMT
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 #`rvL6W q}
oO-kO!59y
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 UW*[)y w]
7yLO<o?9w
习题与思考7 K)c`G_%G
"If]qX(w
第8章光纤传感原理与技术 ({g7{tUy^H
Q=[A P+
8.1概述 8*;88vW"2
TOp|Qtn
8.1.1光纤传感的主要类型 JJ5s
|&}
#wL}4VN
8.1.2光纤传感的主要特点 x'O E},>i
FOxMt;|M
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 L, L>cmpM
7KOM,FWKe
8.2.1光纤的基本结构 y| *X
YoV^Y&:9<
8.2.2平板波导介质中的光波模式 a,3}
o:f
D/C)Rrq"a
8.2.3光在光纤中的传输规律 fGDR<t3yiQ
^| L@f
8.2.4光纤的传输特性 (5y+g?9d;
6\ g-KO
8.3光纤传感 ! sA[A>
PMzPe"3M
8.3.1强度调制型光纤传感 ,b2YUb]U
pZ?7'+u$L
8.3.2相位调制型光纤传感 qi7(RL_N
zrWkz3FN
8.3.3偏振调制型光纤传感 1@*qz\ YY
c|8[$_2
8.3.4波长调制型光纤传感 AvF:$ kG
M8 oCh
8.3.5光纤分布式传感 Fp52 |w_
:feU
习题与思考8 al<[iZ
E^z\b *
第9章激光雷达三维成像技术 ^a&-GhX;
Te=[t x~x
9.1激光雷达三维成像原理 MYgh^%w:
42X N*br
9.1.1激光雷达距离方程
II;fBcXF
<smi<syx
9.1.2信噪比 q 65mR! )
R4+Gmx1
9.1.3可探测距离 o";5@NH
wg<UCmfu!
9.1.4横向成像参数 ]PQ] f*Ik>
c NX, %
9.2激光三维成像雷达技术 g.![>?2$8
o RT<h
9.2.1机械扫描激光成像雷达 =\;yxl
w E^6DNh
9.2.2面阵成像激光雷达 d 1YE$
y{CyjYpz^
9.2.3固态激光成像雷达 H'N$Vv2q
*7.EL`8
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 NjT#p8d X
?;1^8 c0
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 o4I&?d7;"
r[>4b}4s
9.4激光三维成像雷达的应用 )NG{iD{_]
(#6E{@eq
习题与思考9 x8H%88!j*
WVaIC $Y
第10章光学探针测量 ?' F>DN
t[Dg)adc
10.1微观表面形貌测量 -:92<G\D
+3B^e%`NPm
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 0Y7b $~n'Y
oNV5su
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 L@ > +iZSO
HF@K$RPK
10.2机械式探针测量 C1
qyjlR
? U~}uG^
10.2.1机械式探针测量基本原理 uMW5F-~-+
2w>l nJ-
10.2.2机械式探针测量系统 " jefB6k9h
mIu-
10.3光学焦点探测 1QHCX*_
2K/+6t}
10.3.1强度式探测方法 Yv0;U Kd
DtBIDU]
10.3.2差动探测方法 &%YFO'>>}
yP :/F|E$
10.3.3散光方法 F$ a?} }
. ;6G?8`
10.3.4Foucault方法 `? ayc/TK
C4 V#qhj
10.3.5斜光束方法 hR;J#w
YLc 2:9
10.3.6共焦方法 7/c[ f
$,+'|_0yM
10.3.7光学焦点探针的特点 /($!("b
rx^vh%/
Q!
10.4干涉型光学探针测量 IEb"tsel
FS.z lk\D=
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 I W_:nm6
RfPRCIo
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 xW84g08_,
~i)O^CKq
10.5扫描隧道显微镜 D8+68_BEM
rV LUT
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 oYWcX9R
L M_/:
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 !X 3/2KRP7
!ra CpL9;
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 g=?KpI-pn0
^/+0L[R
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 I0\}S [+ H
2i);2>HLG
10.6原子力显微镜 g*9jPw dG
kqYvd] ss
10.6.1AFM的基本硬件组成 8 .e k_ r
1k @k2rE
10.6.2AFM的工作原理 )r
O`K
)N
QtjB$
10.6.3AFM的工作模式 vfT<%Kl!'
Is6<3eQ\x
10.6.4AFM在力学测量中的应用 yVPkJ
7#Qa/[? D
10.7扫描近场光学显微镜 tMaJ; 4
|=.z0{A7H
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 m d[FtcY\
@Kr i)U
i
10.7.2光子扫描隧道显微镜 5 Vm
|/
Z-m,~Hh
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 g{8 R+
7lpd$Y
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术
z"BV+
NEQcEUd?
10.8扫描探针显微镜 K[LTw_oE
t/c j z/]
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ~Z5?\a2Ld
T6f{'.w
10.8.2PTB研制的大范围SPM eafy5vN[zX
u!2.[CV
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 n<:/ X tE
^o't &
习题与思考10 :>li ca_
f}bUuQrH-!
参考文献 :V2j'R ,
x_Ki5~w5
|