《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。 NW\CEJV
Xh"9Bcjf
[attachment=124599] 'cO 8& |
第1章光学测量的基础知识 [:X@|,1V!L
-@N-i$!;J
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 i~ u4v3 r=
w.m8SvS&b
1.1.1基本概念 Wb}-H -O
aT0~C.vT
1.1.2误差与测量不确定度 K6v~!iiK$
^>|ZN2
1.1.3基本构成 H{}&|;0
A?YYR%o%'
1.1.4主要应用范围 t&U9Z$LS
i%i~ qTN
1.1.5基本方法 ^|/mn!7wD
wv\X
1.1.6发展趋势 Ca |}i+
SdH=1z Bc
1.2光学测量中的常用光源 DGFSD Py[
D6ZHvY8R
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ZKi&f,:
4 %0s p
1.2.2热光源 7
A0?tG
ucl001EK
1.2.3气体放电光源 5_9`v@-4_
r5j$FwY
1.2.4固体发光光源 v obC/m
".}R$ W
1.2.5激光光源 ?_ H9>/:.
N' b GL%
1.3光学测量中的常用光学器件 !S?Fz]
P-X|qVNK1Z
1.3.1激光准直镜 bm# 5bhX\|
}IygU 6{G
1.3.2分光镜 'n| U
lT[, w9 $
1.3.3偏振分光镜 zjoo ;(?D|
? 2}%Rb39
1.3.4波片 t w4,gW
75\ZD-{T:
1.3.5角锥棱镜 "~F g-{jM%
\S h /<z
1.3.6衍射光栅 ,i_+Z
|Ls
"kApGNB
1.3.7调制器 rxp|[>O<
S257+ K9
1.3.8光隔离器 ~gX1n9 _n
uzp\V
39
1.4光学测量中的常用光电探测器 Ti2cD
t|@5 ,J
1.4.1常用光电探测器的分类 Ug*B[q/
D5"5`w=C
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ]t<=a6 <P
8L[+$g`
1.4.3常用光电探测器介绍 &S="]*Z
Yo %U{/e
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 !$Uo$?gC
4j3q69TZR
1.5.1光学测量系统中的噪声 :^(y~q?
!w7/G
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 V_3oAu54s{
1V,@uY)s
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 J@>|`9T9$
[>NMuwtG
1.6.1概述 C2<TR PT
vapC5,W"2-
1.6.2机械调制法 w,P@@Q E
8YZ9
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 o?ug`m"
P 0\`4Cr!
习题与思考1 Wl3S]4A
/J^dz vH
第2章光干涉测量 <HnJD/ g
{)Wf[2zJ
2.1光干涉基础知识 !$98 U~L
,|c;x1|O
2.1.1光的干涉条件 \( LD<-a
|}{gE=]
2.1.2干涉条纹的形状 X!g;;DB\
tHzgZo Bz
2.1.3干涉条纹的对比度 {5VJprTbv
_V3z!aI
2.1.4产生干涉的途径 Qw_uw QZ)
~;?mD/0k
2.2波面干涉测量 l4 DBGZB
bR3Cr z(9G
2.2.1概述 p+ b/k2 Q
hV $Zr4'
2.2.2泰曼格林干涉仪 l|+$4 Nb2
dQ;8,JzIw&
2.2.3移相干涉仪 0Fkr3x
[+F iD
2.2.4共路干涉仪 ~ g{1lcqQP
- f ?
2.3激光干涉仪 ~> )>hy)
]ovtH .y
2.3.1迈克尔逊干涉仪 ,|O6<u9
UD14q~ (1Z
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 TgJ +:^+0
m s3"
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 yVVyWte,
n^1BtP0!
2.4白光干涉仪 $<nD-4p
3` IR
^
2.5外差式激光干涉仪 WS6Qp`c )e
# Ey_.4S
2.5.1概述 )09ltr0@"
PP! /WX
2.5.2双频激光干涉仪 i~E0p
,
MMO /v JC
2.5.3激光测振仪 zvGncjMkC
CE{2\0Q
2.6激光自混合干涉测量 BNk >D|D;
j0"4X
2.7绝对长度干涉计量 p%iZ6H>G
"%Ief 4
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 N MkOx$
(mbm',%- (
2.7.2激光无导轨测量 3u t<o-
6W:]'L4!
2.8激光干涉测量的重大应用举例 )Ko~6 .:5H
\0Xq&CG=E
2.8.1激光干涉测量引力波 63'% +
<iH
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 vH}VieU
R' 1 j
习题与思考2 'w1ll9O
``]NB=N}{1
第3章激光准直与跟踪测量 'b" 7Lzp2
_s<BXj
3.1概述 mz x$(u
pm9sI4S
3.1.1激光准直测量基本原理 d" 0&= /
1fV)tvU$
3.1.2激光准直测量系统的组成 Z6M
qcAJ3j
(I6Q"&h]
3.2激光测量直线度原理 9*~";{O.Oa
>`[+24e
3.2.1直线度测量概述 jT] R"U/Q
f fI=Bt]t
3.2.2激光测量直线度方法 H >D?
toU<InN
3.2.3直线度测量误差分析 InRRcn(
}!r
pH{y
3.3激光同时测量多自由度误差 uwi.Sg11
a".iVf6y
3.3.1滚转角测量 Mcz;`h|E W
E:B< _
3.3.2四自由度误差同时测量 }4piZ
ch
,dosF Q
3.3.3五自由度误差同时测量 Z6-
,y-!h@(
3.3.4六自由度误差同时测量 "9X!Ewm"P
xFIzq
3.3.5激光跟踪测量 4M0p:Ey '
X,lhVT
|
习题与思考3 4\ElMb[]
NU'2QSU8
第4章激光全息与散斑测量 Z<=L
ttB>PTg#
4.1全息术及其基本原理 MLi aCG;
u^Ktz
DmL
4.1.1全息术基本原理 M(C$SB>
b&Laxki
4.1.2全息图的类型 K:VZ#U(_
* RX^ z6
4.1.3全息设备基本构成 e]dFNunFq0
A5\ Hq
4.2激光全息干涉测量 *5XOYb?'v.
*c%{b3T_
4.2.1单次曝光法 _KT'W!7
0N]\f.=`
4.2.2二次曝光法 92C; a5s
g HxR w
4.2.3时间平均法 k}qCkm27
tv~Y5e&8
4.3激光全息干涉测量的应用 t.\ Pn4
48 0M|^
4.3.1位移和形状检测 6]?W&r|0I
<dVJV?i;
4.3.2缺陷检测 [#G*GAa6*
pp{p4Z
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 J ,=ZUh@M
iweT @ P`
4.4激光散斑干涉测量 gLFTnMO
LylCr{s7
4.4.1散斑的概念 8\C][ y
paMK ]-
4.4.2散斑照相测量 (c"!&&S^ =
B~@Gfb>`'
4.4.3散斑干涉测量 zMO#CZ t
~6O~Fth
4.4.4电子散斑干涉 &m\Uc
5:5d=7WX
4.4.5时域散斑干涉 f<|*^+
^K4?uABc
4.5散斑干涉测量的应用举例 .RAyi>\e
xsy45az<ip
习题与思考4 m],.w M8
b 5KK0Jjk
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 f#7=N{wm
C?W}/r[
5.1激光衍射测量基本原理 q"S,<I<f
qzO5p=}
5.1.1单缝衍射测量 yOAC<<Tzus
knpdECq&k
5.1.2圆孔衍射测量 a0 PU&o1EF
BJ'pe[Xa5
5.2莫尔条纹测量 jP 2#w{xq
T5I#7LN#
5.2.1莫尔条纹的形成原理 0V^I.S/q
|YV> #l
5.2.2莫尔条纹的基本性质 Zw'050~-
ma<uXq
5.2.3莫尔条纹测试技术 Di }M\!-[
]ZW-`U MO
5.3衍射光栅干涉测量 R h$+9w
v9KsE2Ei
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ~Je40vO[
x%[NK[ ^&
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 /EegP@[
W! Hn`T
5.4X射线衍射测量 \IudS{
.?;
\j BA4?(S
5.4.1X射线衍射测量原理 &N+` O)$
CPeu="[
5.4.2X射线衍射测量材料应力 sX*L[3!vN
p joyMHWK
习题与思考5 guf*>qNr
\i}-Y[Dg
第6章机器视觉测量 kCoE;)y$
{{>,c}O /
6.1摄像机模型 [kckE-y
g N7 3)uJ0
6.2图像处理技术 b35 3+7"|
rl$"~/ oz
6.2.1图像滤波 s 1#A0%gx
ue @W@pj
6.2.2图像增强 #Ak|p#7 ^
:xbj&
l
6.3结构光视觉测量 piuM#+Y\'S
_g( aO70Zu
6.3.1激光三角法的测量原理 rwio>4=
EA9.?F
6.3.2结构光视觉测量系统 EE`[J0 (
vW!O("\7K<
6.3.3点结构光视觉测量原理 V8&'dhuG
mpVD;)?JmM
6.3.4线结构光视觉测量原理 #a2Z.a<V
h| `R[
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 [u^ fy<jdp
l]Xbd{
6.4双目立体视觉测量 KhX)maQ
SD:`l <l
6.4.1数学模型 _5(1T%K)
}[drR(]`dO
6.4.2双目立体视觉的标定方法 }A;YM1^$
kzNRRs\e
6.5基于相位的视觉测量 y HlQKI
@'GPZpbvZ
6.5.1相移形貌测量 :F#^Q%-IS
I&gd"F _v}
6.5.2立体相位偏折测量 G51-C LM,
8bs' Ek{'o
6.6视觉测量的应用举例 pFZ $z?lI
ja/wI'J<
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 1^V.L+0s]
z xD=q5in
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 2Ub-ufkU
6gO(
8
习题与思考6 ? TIi0;h
v&7<f$5
第7章激光测速与测距 BY HyqpP9
T<b * =i
7.1多普勒效应与多普勒频移 :A:7^jrhi
*qAG0 EM|
7.2激光多普勒测速 =h
+SZXe<r
wq!9wk9
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 f8=qnY2j
P>)J:. tr0
7.2.2激光多普勒测速技术 S~ S>62
xfC$u`e=
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 v6Y[_1
X eY[;}9
7.3激光测距 wgolgof
<Kr`R+Q$DN
7.3.1脉冲激光测距 br
3-.g
I@O9bxR?
7.3.2相位激光测距 "x HK*
-aE,KQ
7.4激光测速和测距应用 YGs'[On8
ad47 4 2
7.4.1车载激光多普勒测速 F2_'U' a
.d$Q5Qae
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 .
.S3-(xW
O pU9:^ r
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 \ -{$IC-L
&`vThs[x
习题与思考7 %H&WihQ
n5BD 0q
第8章光纤传感原理与技术 vlZmmQeJm
`' EG7
8.1概述 9%3+\[ s1
V*( x@pF
8.1.1光纤传感的主要类型 X%JyC_~<
YO?o$Hv16
8.1.2光纤传感的主要特点 UWS 91GN@
|r?0!;bN0
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 s6 (md<r
F1B/cd
8.2.1光纤的基本结构 ^-mW k?>
0+SZ -]
8.2.2平板波导介质中的光波模式 u ysTyzx
Lp@Al#X55
8.2.3光在光纤中的传输规律 ~UQ<8`@a
tX1`/}``
8.2.4光纤的传输特性 ]GCw3r(!
C"0
VOb
8.3光纤传感 n_LK8
/-^J0f+l3
8.3.1强度调制型光纤传感 sKR%YK
"A
KydAFxU b
8.3.2相位调制型光纤传感 I?%q`GyP5
!;[cJbqnh
8.3.3偏振调制型光纤传感 (Pw,3CbJ
][V`ym-e
8.3.4波长调制型光纤传感 *&_cp]3-WF
L\c3D|
8.3.5光纤分布式传感 0raFb,6l
L>E {~yh
习题与思考8 `v<S
OK`^DIr5l
第9章激光雷达三维成像技术 (f_J @n
v UO[V$rx
9.1激光雷达三维成像原理 Z,O-P9jC
i!3*)-a\~`
9.1.1激光雷达距离方程 -wl&~}%M
V:P] Ved
9.1.2信噪比 ?Ov~\[) F
"zT y_0[;
9.1.3可探测距离 _ nxu8g]
}0@@_Y]CC
9.1.4横向成像参数 u(f;4`
/dvronG
9.2激光三维成像雷达技术 ~=[5X,Ta
7,Z <PE
9.2.1机械扫描激光成像雷达 88[u^aC
q{b -2k
9.2.2面阵成像激光雷达 3W#E$^G_v
_:5t~29
9.2.3固态激光成像雷达 6w
m-uu
$""k Z
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 OQ 4h8,
5P\A++2 2Y
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 kv+^U^WoU
F Qk
9.4激光三维成像雷达的应用 /z`tI
KQ81Oxu*C
习题与思考9 d^!3&y&
0nB[Udk?
第10章光学探针测量 5|Z8UzL
cwtlOg
10.1微观表面形貌测量 B|$o.$5
'
;nG4+K
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 uW#s;1H.)
Ef ?|0Gm
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 |/%5~=% 7
jA^Dk$
10.2机械式探针测量 YN<vOv
W$;qh B
10.2.1机械式探针测量基本原理 gV h&c 4
&V+KM"Ow
10.2.2机械式探针测量系统 9Hb|$/FD
Y{#*;p*I
10.3光学焦点探测 /'_<~A
M3F1O6=4j
10.3.1强度式探测方法 zF{~Md1
Y}t)!}p$r
10.3.2差动探测方法 vx ' ] ;
6Uq ;]@k%
10.3.3散光方法
iD])E/
|_7k*:#q:
10.3.4Foucault方法 (&r`
l&0
=2NrmwWZs
10.3.5斜光束方法 EEK!'[<,sE
^q& |7Ou-
10.3.6共焦方法 &HAu;u@
Y` 4 LMK[]
10.3.7光学焦点探针的特点 5jwv! L<n
:g|NE\z`)/
10.4干涉型光学探针测量 6\I1J=
C
Qy[S~D_
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 /N<aN9Z<x,
r7R.dD /.
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 )s, t BU+N
]o0]i<:
10.5扫描隧道显微镜 &nI>`Q'
yqL" YD
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 T{m) = (q
)X|)X,~+-
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 C8T0=o/-`
Y3(M Kq
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 /3SEu(d!
o,c}L9nvt
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 pnz: <V"Y(
zF>;7'\x
10.6原子力显微镜 w3sU& |N
zn&ZXFgN
10.6.1AFM的基本硬件组成 -mh"["L"
"M /Cl| z
10.6.2AFM的工作原理 Rf>)#hn%
JN` $Fq+
10.6.3AFM的工作模式 )1Y?S;
xf,A<j (o
10.6.4AFM在力学测量中的应用 v7KBYN
U$+,|\ 9
10.7扫描近场光学显微镜 Aaq%'07ihW
i\b^}m8c.N
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 u7RlxA:
\-[bU6\A\
10.7.2光子扫描隧道显微镜 YaC[S^p
_(8#
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 b)e;Q5Z(.
L97 ~m a
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 2PRii L@
=7H\llL4BC
10.8扫描探针显微镜 GK1nGdT]
_6r[m sH"
10.8.1NRC的大范围计量型AFM %g@\S R.
ISFNP&& K
10.8.2PTB研制的大范围SPM Er t={"Q
oe|;>0yf
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 P!IA; i
cb0rkmO
习题与思考10 JA9NTu (
Kb {&a
参考文献 js Z"T
aQ\SV0 PI
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