《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。 zMI0W &P M
qf
qp}g\
[attachment=124599] dS[="Set
第1章光学测量的基础知识 %M_5C4&6
g
:Z,
ab4
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Z" !+p{u
Y><")% Q
1.1.1基本概念 /|.
|y
S9
9v2(cpZ
1.1.2误差与测量不确定度 r31H Zx1^
mlmXFEC
1.1.3基本构成 !Ho=(6V
4{1 .[##]o
1.1.4主要应用范围 x#
&ZGFr~
(KDv>@ 5
1.1.5基本方法 b[I;6HW
-S(_ZbeN
1.1.6发展趋势 h c9? z}
,UD,)ZPf[
1.2光学测量中的常用光源 i%R2#F7I
-}?ud3f<
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 bC mhlSNi
G2x5% `
1.2.2热光源 \I4*|6kA
8'kA",P
1.2.3气体放电光源 @e /40l|X
L,F )l2
1.2.4固体发光光源
"w\ Iz]
zFtw Aa =r
1.2.5激光光源 [-bT_X
) n[ oP%
1.3光学测量中的常用光学器件 $ZPi M
Bi +a)_K
1.3.1激光准直镜 sDH|k@K
Hkv 4t5F
1.3.2分光镜 I 2!0,1Q
1/bu}?a
1.3.3偏振分光镜 < p'~$vK
ly d[GfJ
1.3.4波片 ?6bk&"T?
@lau?@$ja
1.3.5角锥棱镜 FJN,er~T[
='7n
1.3.6衍射光栅 U?6YY` A8
1{ -W?n
1.3.7调制器 KJwkkCE/=
$o"PQ!z
1.3.8光隔离器 X`ifjZ9}d
COw]1 R
1.4光学测量中的常用光电探测器 o%Lk 6QA$
AUnRr +o
1.4.1常用光电探测器的分类 *XmOWV2Y_
({cgak
1.4.2光电探测器的主要特性参数 GRC=G&G
3:rH1vG.m
1.4.3常用光电探测器介绍 2&W(@w T$
gev7eGH<
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 2O|o%` ?
>? ,arER
1.5.1光学测量系统中的噪声 Dk|<&uVV
V 'Gi2gNaP
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 *HmL8c
[FKmZzEy
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 5hE8b
{V
Y"mD)\Bw?
1.6.1概述 hnM|=[wM
Lp%V$'
1.6.2机械调制法 S{Au%Rs
zjh&?G]:G
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 W|T"'M _
$2F*p#l(<Z
习题与思考1 u pf7:gk +
l%"eQ
第2章光干涉测量 /n7F]Ok'*
Y#c11q Z
2.1光干涉基础知识 c7 IgndVAV
#UC4l]Ru A
2.1.1光的干涉条件 @ -JD`2z
`X]-blHo
2.1.2干涉条纹的形状 Vzz0)`*hQ
J%xp1/= 2
2.1.3干涉条纹的对比度 :Qu!0tY
U<eVLfSij
2.1.4产生干涉的途径 :*1Gs,
TUZ-4{kV"
2.2波面干涉测量 )^)V yI`O
1uv"5`%s
2.2.1概述 d
{moU\W
/'G'GQrr
2.2.2泰曼格林干涉仪 _3T*[s;H
T}2a~
2.2.3移相干涉仪 ']f]:X;6 w
uavts9v<
2.2.4共路干涉仪 gsc*![N
ZzI^*Nyg
2.3激光干涉仪 ;4F[*VF !w
7% 8,*T
2.3.1迈克尔逊干涉仪 `R8~H7{I6
9XS+W
w7
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 U%_a@&<
%M9^QHyo@
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路
W1y,.6
622mNY
2.4白光干涉仪 v{=-#9-4
&
I]Wb\&$
2.5外差式激光干涉仪 "SyyOD
)WA
VQ<Z`5eV
2.5.1概述 "C=HBJdYB5
/D 8cJgH-
2.5.2双频激光干涉仪 Ec0Ee0%A]
-.g5|B
2.5.3激光测振仪 2Pi}<pG~
Dw[w%uz
2.6激光自混合干涉测量 `"(7)T{
BD=;4SLT
2.7绝对长度干涉计量 7"*-
>mg
OU9=O>
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 z]P |%
MkJL9eG
2.7.2激光无导轨测量 wC=IN
fgl"ox
2.8激光干涉测量的重大应用举例 F PFt3XL
f*5=, $0
2.8.1激光干涉测量引力波 [ Q= ) f
Tm X~vZ
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 q.<q(r
D9H|]W ~
习题与思考2 gMI%z2]'-
^n] tf9{I
第3章激光准直与跟踪测量 f
21w`Uk48
.Ji
r<"*<
3.1概述 uLhamE)
A7|"0*62
3.1.1激光准直测量基本原理 ,Z>Rv Ll
Uk;S Y[mU
3.1.2激光准直测量系统的组成 v
l{hE~
J4lE7aFDA~
3.2激光测量直线度原理 eIof{#
>454Yir0Mk
3.2.1直线度测量概述 kmov( V
[.<vISRir
3.2.2激光测量直线度方法 s|,gn 5
KM0#M'dXy
3.2.3直线度测量误差分析 sSD(mO<(
VIi| :k
3.3激光同时测量多自由度误差 LDPo}o gs
7BI0g@$Nn]
3.3.1滚转角测量 #C>pA<YJzK
E/s3 @-/
3.3.2四自由度误差同时测量 0^[ " &K/
'Fc&"(!||
3.3.3五自由度误差同时测量 Ujj2A^
qU2> V
3.3.4六自由度误差同时测量 iNQk {n
7* `ldao~
3.3.5激光跟踪测量 &I!2gf
&LL81u6=S
习题与思考3 o~iL aN\+
o Y.JK
第4章激光全息与散斑测量 3tLh{S?uJ
C|!E' 8Rw
4.1全息术及其基本原理 }#E 4t3
4-3B"
4.1.1全息术基本原理 (V=lK6WQm
SxH}/I|W
4.1.2全息图的类型 X^xu$d6
4 &|9304<H
4.1.3全息设备基本构成 qHHWe<}OT
1km=9[;w'
4.2激光全息干涉测量 Rf% ver
|}mBW@ah
4.2.1单次曝光法 slQKkx \Dn
g| r
4.2.2二次曝光法 'Ob5l:
MESQAsx%
4.2.3时间平均法 qx!IlO
Rwy:.)7B$q
4.3激光全息干涉测量的应用 Nx t/R%(
UoKBcarm
4.3.1位移和形状检测 >eRbasshEI
41C=O@9m
4.3.2缺陷检测 CyX cA;H,.
;G\rhk
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 7 r r5$,Mv
xMuy[)b
4.4激光散斑干涉测量 |x kixf4zz
2qn~A0r
4.4.1散斑的概念 O:Z|fDQ`
m=}kGzIY4
4.4.2散斑照相测量 BM3)`40[]
hQet?*diU
4.4.3散斑干涉测量 c2F`S1Nu<
P4N{lQ.>
4.4.4电子散斑干涉 u>? VD%
`o*eL Lk
4.4.5时域散斑干涉 H+: $ 7;
a\MU5%}\
4.5散斑干涉测量的应用举例 z&t 6,0q`5
MBwp{ET!p
习题与思考4 {9=U6m^R2
8vP d~te
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 2]C0d8= *?
0<Pe~i_ =
5.1激光衍射测量基本原理 O 42An$}
$YSOk yC?
5.1.1单缝衍射测量 K8RloDjk_A
Y}WO`+Vf5
5.1.2圆孔衍射测量 TZ*ib ~
lq9c2xK
5.2莫尔条纹测量 X:!%"K%}
gT+/CVj R
5.2.1莫尔条纹的形成原理 |LjCtm)@+
:?^(&3;
5.2.2莫尔条纹的基本性质 U{ _O=S u
yT,UM^'
5.2.3莫尔条纹测试技术 9c?izp A
+X- k)9
5.3衍射光栅干涉测量 LS_QoS
Tfx Kvol'
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 !C+25vup
EfUo<E
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 vLC&C-f
Ln:
y|t
5.4X射线衍射测量 Y/hay[ 6
0FW=8hFp,
5.4.1X射线衍射测量原理 m[7a~-3:J
{:dE_tqo
5.4.2X射线衍射测量材料应力 npe *A
ov+qYBuFw
习题与思考5 -^Lj ~O
m Ph;
第6章机器视觉测量 {B}0 LJIpL
tJn2:}-s
6.1摄像机模型 *X>rvAd3
Zsuh 8t
6.2图像处理技术 j IW:O
9 Z* vp^3
6.2.1图像滤波 Kfr?sX
kP6r=HH@
6.2.2图像增强 V]8fn MH
4 I~,B[|
6.3结构光视觉测量 ULJI` I|m
yA_d${n
6.3.1激光三角法的测量原理 p
2 i5/Ly
[WK_Vh{
6.3.2结构光视觉测量系统 mB,7YZv
mPu5%%
6.3.3点结构光视觉测量原理 J'7Oxjlg
+`4|,K7'
6.3.4线结构光视觉测量原理 V&>7i9lEz
&sllM
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 RHBEC@d[}
*?8Q:@:
6.4双目立体视觉测量 V?gQ`( ,
#A/jGv^
6.4.1数学模型 byMO&Lb*
Ug"B/UUFd
6.4.2双目立体视觉的标定方法 e (f)?H
v
;9s
6.5基于相位的视觉测量 jv7zvp
Vr^wesT\Hx
6.5.1相移形貌测量 f+1]#"9i|
8O7JuR
6.5.2立体相位偏折测量 3Q #VD)
j4l7Tx
6.6视觉测量的应用举例 wVPq1? 9
MHbRG_zW
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 4*54"[9Hr#
:{fsfZXXr
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 tQ/ w\6{
wS5hXTb"
习题与思考6 CeZ5Ti?F
GM%|mFqeu
第7章激光测速与测距 l|&nGCW
mkWIJH
7.1多普勒效应与多普勒频移 %d>Ktf
s4Wk2*7 Mq
7.2激光多普勒测速 6>"0H/y,
ZNUV Bi
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 wb{y]~&6K
*=I#VN*_<.
7.2.2激光多普勒测速技术 cVz.ac
?;*mSQA`J
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 55;xAsG
S)~h|&A(
7.3激光测距 ~E!"YkIr
)~5`A*Ku
7.3.1脉冲激光测距 @wg*~"d
(zhmZm
7.3.2相位激光测距 IOJ fv8
_
x7Vyy5
7.4激光测速和测距应用 }r i"u;.R
_W!g'HP-D
7.4.1车载激光多普勒测速 uwIZzz
`$ i`i 'S
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 tVe*J@i\$
MAR;k?d
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 "NJ!A
GJW1 |Fk
习题与思考7 m xWaX b
+Q'/c0o
第8章光纤传感原理与技术 4Q]+tXes
[<%yU y
8.1概述 n,0}K+}
1
t#Tp$
8.1.1光纤传感的主要类型 K=~h1qV:
lP@9%L
8.1.2光纤传感的主要特点 J>+Dv?Ni$
ny MA%9,B
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 eag$i.^aS
Z |7Y1W[
8.2.1光纤的基本结构 LAr6J
Q0r_+0[7j
8.2.2平板波导介质中的光波模式 jeJGxfi i
{g);HnmPN
8.2.3光在光纤中的传输规律 1di?@F2f
wPW9 bu
8.2.4光纤的传输特性 *m BEF "
SKYS6b
8.3光纤传感 B0YY7od
]];7ozS)X
8.3.1强度调制型光纤传感 XjX<?W
#<?j784
8.3.2相位调制型光纤传感 ;hKn$ ' '
e0h T
8.3.3偏振调制型光纤传感 bG5 c~
AQ Fx>:in
8.3.4波长调制型光纤传感 }X AoMp
'[A> eC++
8.3.5光纤分布式传感 Bd7A-T)q!
nGP>M#F
习题与思考8 \F< ]l6E
#4|?;C)u\
第9章激光雷达三维成像技术 2x`#
f0[
)JZfC&,
9.1激光雷达三维成像原理 }b+=, Sc"
Ru
sa
&#[
9.1.1激光雷达距离方程 -Y+[`0$ '
G& ;W
9.1.2信噪比 Y@pa+~[{h3
S4 tdW A
9.1.3可探测距离 iPs()IN.O
6b)1B\p
9.1.4横向成像参数 kDm=Cjxv
Et7AAV*8g
9.2激光三维成像雷达技术 !>! l=Z
{UwJ g
9.2.1机械扫描激光成像雷达 6%5A&& O(b
cW3; 5
9.2.2面阵成像激光雷达 O,DA{> * m
QXF>xZ~
9.2.3固态激光成像雷达 zg^5cHP\
v[~ U*#i
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 I]} M K ?
:qnRiK]
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ]zD/W%c
2Yyc`o0R;h
9.4激光三维成像雷达的应用 %5uuB4P&|$
mDo]5 i<
习题与思考9 w%L0mH2]ng
fXL$CgXG\x
第10章光学探针测量 ` !rHH
$<T)_g
10.1微观表面形貌测量 v1;`.PWD
)+ S" `
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 Q PGssQR6
BV7GzJ2([{
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 V&qXs yg
?X=9@ m
10.2机械式探针测量 u(d>R5}'
;B
tRDKn
10.2.1机械式探针测量基本原理 gBrIqM i5
`<
VoZ/v
10.2.2机械式探针测量系统 lKe aI
>yT:eG
10.3光学焦点探测 ww[STg
<]"aP1+C
10.3.1强度式探测方法 Prr<:q
RMsr7M4<91
10.3.2差动探测方法 3"q%-M|+Q
0xH$!?{b
10.3.3散光方法 `<[Zs]Fe 4
A87Tyk2Pi
10.3.4Foucault方法 <m9IZI Y<
'e0qdY`
10.3.5斜光束方法 U4Qc$&j>
Vrz<DB^-e
10.3.6共焦方法 Ei}B9 &O
`yc .A%5
10.3.7光学焦点探针的特点 RU#Q<QI(
) D(XDN
10.4干涉型光学探针测量 `Ol*"F.+I
3Wa Yeol`
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 lOYwYMi
_:=w6jCk
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 P3(u+ UI3
~!Onz wmO
10.5扫描隧道显微镜 /k7 `TUK
S[* e K
Z
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 t t#M4n@
e8P
|eK
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 3wa }p^
Z\T H=UA
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 #&&^5r-b-
KWU#Swa`
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 XnV|{X%]U
3+Xz5>"a
10.6原子力显微镜 u:fiil$
6ffrV
10.6.1AFM的基本硬件组成 S1zV.]
UB?a-jGZ K
10.6.2AFM的工作原理 v@< "b U
Dh J<\_;
10.6.3AFM的工作模式 j r'O4bo%
Yd IV_&-W
10.6.4AFM在力学测量中的应用 5Sk87o1E(d
b Kv 9 F@
10.7扫描近场光学显微镜 fv#e 8y
%- H
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 G8eAj%88
)%WS(S>8
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Hd6Qy {,*-
4z?6[Cg<
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 6-<,1Q'D
l $MX \
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 T3!l{vG
\O
5qB>Song
10.8扫描探针显微镜 -KbT[]
LWf+H 4iZ}
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ,SS@]9A &
=as ]>?<
10.8.2PTB研制的大范围SPM kLADd"C
A5B 5pJ
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 RG #
)7[>/2aGd
习题与思考10 o^7}H{AE
Y#Nlb Kkzu
参考文献 2'_Oi-&
3fn6W)v?
|