《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。 K~6e5D7 .
~^U S/"
[attachment=124599] @F5f"8!.\
第1章光学测量的基础知识 `: |@Zln
tY/vL^mi
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 i! H!;z#
OSDy'@
1.1.1基本概念 Y "jE'
5>_5]t
{
1.1.2误差与测量不确定度 x4kWLy7Sz
X9=N%GY[
1.1.3基本构成 [xlIG}e9
b{Zpux+
1.1.4主要应用范围 2& LQg=O
][@F
1.1.5基本方法 B(5c9DI`
8*a),
3aK
1.1.6发展趋势 Lc2QXeo8
1 Y/$,Oa5
1.2光学测量中的常用光源 - * ELLY[
^) )RM _ic
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 R)8s
msx-O=4g
1.2.2热光源 kI\tqNJ i
x~ DLW 1I
1.2.3气体放电光源 !u|Tu4G^
lFG9=Wf
1.2.4固体发光光源 /R8p]
> 0>
1.2.5激光光源 JgfVRqm
<^R{U&Z@
1.3光学测量中的常用光学器件 %j,iAUE<
jA(vTR.`
1.3.1激光准直镜 Wr~yK? : ]
+ %*&.@z_
1.3.2分光镜 tD=@ SX'Y
hwnJE958L
1.3.3偏振分光镜 *|:Q%xr-
v4vf }.L]
1.3.4波片 !X^Ce)1K
n(ir[w#,]"
1.3.5角锥棱镜 9q[;u[A8^
]/2T\w.<
1.3.6衍射光栅 _=f=f cl
|F$Bv Cg
1.3.7调制器 8 ;g Xg
+b$S~0n
1.3.8光隔离器 Gpj* V|J
@E9" Zv-$
1.4光学测量中的常用光电探测器 7{kP}?
%/9;ZV
1.4.1常用光电探测器的分类 zd %rs~*c
/8yn vhF#
1.4.2光电探测器的主要特性参数 wEft4 o
o @Z#
1.4.3常用光电探测器介绍 Z9`TwS@x[
f'En#-?O
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 \1%l^dE@
&p(0K 4:
1.5.1光学测量系统中的噪声 ^c}J,tZ]
-%c<IX>z9
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 7N8H)X
x i~uv ?f
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 uBnoQ~Qd[z
. )XP\ m\
1.6.1概述 #E7AmmqD%
MHj,<|8Q
1.6.2机械调制法 vG.9 H_&
u eb-2[=
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 afEF] i
NaU r!s
习题与思考1 g(x9S'H3l
\[:/CxP
第2章光干涉测量 n]Li->1
/*)Tl
2.1光干涉基础知识 ( <*e
.N m su+s
2.1.1光的干涉条件 `_X; .U.Mv
Cr ? 4Ng w
2.1.2干涉条纹的形状 \6I +K"
{MdLX.ycc)
2.1.3干涉条纹的对比度 ^]C&tG0 !
! ]`
#JAL7
2.1.4产生干涉的途径 9SQ4cv*2
X|LxV ]
2.2波面干涉测量 wBk@F5\<
Q4* -wF-P
2.2.1概述 Ucw yxX I
Ard]147
2.2.2泰曼格林干涉仪
G bP!9I
" Dcs] )7Q
2.2.3移相干涉仪 arK_oh0B
Lv[OUW#S
2.2.4共路干涉仪 | t QiFC
} R4c
2.3激光干涉仪 eJ CjJ)
{Lz H&qu
2.3.1迈克尔逊干涉仪 sW #JjtK
Fm_y& 7._
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 UaG1c%7?X
%(/!ljh_
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 F^$led1/F
Ter :sge7
2.4白光干涉仪 ">81J5qgd
B?rSjdY4
2.5外差式激光干涉仪 (h-*_a}F4
BG&cQr
2.5.1概述 1nknSw#
$!@\
2.5.2双频激光干涉仪 `Pn[tuI O
`Hx~UH)
2.5.3激光测振仪 T\s)le
RC#C\S6
2.6激光自混合干涉测量 BKa-
k !
6M.;@t,Y
2.7绝对长度干涉计量 -5l6&Y
_?vo U
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 NG&_?| OmV
0H_!Kg
2.7.2激光无导轨测量 CI:^\-z
r\6"5cQ=
2.8激光干涉测量的重大应用举例 s
MN*RK er
:K82sCy%5
2.8.1激光干涉测量引力波 gy: %l
wXjFLg!g?
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 $*a'84-5G-
cXMhq<GkAA
习题与思考2 nR>r2wMk@
b
IW'c_
,
第3章激光准直与跟踪测量 1' v5/
{ %v-(
3.1概述 x3ERCqTR
\'CN
3.1.1激光准直测量基本原理 5v)(8|.M
^>y@4q B
3.1.2激光准直测量系统的组成 pg+[y<B
{yU+)t( .
3.2激光测量直线度原理 f&, {XZ
y7i %W 4
3.2.1直线度测量概述 F(#rQ_z]
x_!0.SU
3.2.2激光测量直线度方法 g$:Xuw1
5m:i6,4
3.2.3直线度测量误差分析 }{ 9&:!uA
<m MTD8Sx]
3.3激光同时测量多自由度误差 V}o n|A
t2" (2
3.3.1滚转角测量 $eV$2p3H
,vqr <H9e
3.3.2四自由度误差同时测量 XMB[h
t&Os;x?To?
3.3.3五自由度误差同时测量 R1:k23 {
0Z<I%<8bK
3.3.4六自由度误差同时测量 |wEN`#.;b
e^YHJ>@
3.3.5激光跟踪测量 |sZ!
Uawpfgc}
习题与思考3 wfvU0]wk}
0n ~ Zz
第4章激光全息与散斑测量 \k `n[{
BG^C9*ZuP
4.1全息术及其基本原理 H
xV#WoYKj
y|&}.~U[
4.1.1全息术基本原理 F["wD O
&bz:K8c
4.1.2全息图的类型 'evj,zFhW
5m=I*.qE
4.1.3全息设备基本构成 *tOG*hwdT
8E&XbqP+
4.2激光全息干涉测量 M}_ i5 2
+t4 BQf
4.2.1单次曝光法 )4?x5#
LIU} a5
4.2.2二次曝光法 KD1=Y80P
E+"dqSI/v
4.2.3时间平均法 0U/K7sZ
bk<\ujH
4.3激光全息干涉测量的应用 O?8Ni=]
iV FkYx%}
4.3.1位移和形状检测 3QSZ ZJ
DcMJ^=r8O:
4.3.2缺陷检测 ]`g <w#
3Y )PU=
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ]Q
"p\@\!
}~h'FHCC+
4.4激光散斑干涉测量 < X TU8G
N4;7gSc"
4.4.1散斑的概念 2,vB'C AI
t:JI! DR
4.4.2散斑照相测量 [U#72+K
,y9iKkg
4.4.3散斑干涉测量 - 16K7y k
P^ MOx4
4.4.4电子散斑干涉 H* ,,^
S~q Zr
4.4.5时域散斑干涉 b,P ]9$Ut
}7{t^ >;D
4.5散斑干涉测量的应用举例 wpA`(+J
:[@ k<8<]
习题与思考4 &2 -L. Xb
<?D[9Mk$
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ]maYUKqv}'
4GG>!@|
5.1激光衍射测量基本原理 xX0-]Y h:
H 9 C9P17
5.1.1单缝衍射测量 #B'aU#$u
h0?2j)X_
5.1.2圆孔衍射测量 =O _z(
B:"THN^
5.2莫尔条纹测量 C
]Si|D
TGuiNobD
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ULc`~]
"I;C;}!
5.2.2莫尔条纹的基本性质 hA 3HVP_
j4 FeSGa
5.2.3莫尔条纹测试技术 , "jbq~
$&|y<Y=
5.3衍射光栅干涉测量 !>x|7
: FAH\
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 k&#a\OJ7u
bG&"9 b_c
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 QQk{\ PV
rA0,`}8\
5.4X射线衍射测量 UX`]k{Mz
y AF+bCXo
5.4.1X射线衍射测量原理 )PkNWj6% y
d#:3be{|&q
5.4.2X射线衍射测量材料应力 _FbC{yI8;
PI A)d-Z
习题与思考5 F Kc; W
2y0J`!/)
第6章机器视觉测量 y `e4;* 1
3`hUo5K
6.1摄像机模型 Kzy/ 9
e{({|V '
6.2图像处理技术 ^ /wf Xm
tC8(XMVx
6.2.1图像滤波 ,O1O8TwUB0
F} J-gZl
6.2.2图像增强 Uu6L~iB
D/(L
6.3结构光视觉测量 QH 4wUU3X
z2m s^Y=j
6.3.1激光三角法的测量原理 mtic>
C2]Kc{4
6.3.2结构光视觉测量系统 +i `*lBup$
8$ xPex~2
6.3.3点结构光视觉测量原理 50j OA#l[
sKLX [l
6.3.4线结构光视觉测量原理 hlvt$Jwq
qv
3^5 d
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 hovG QHg
L;_c|\%
6.4双目立体视觉测量 iMF<5fLH&
\8uo{#c L8
6.4.1数学模型 0? 7XtC P<
'2J0>B la
6.4.2双目立体视觉的标定方法 XA0 (f*
Ocg"M Gb
6.5基于相位的视觉测量 rg Irr5
2J;`m_oP
6.5.1相移形貌测量 >: 0tA{bV
Zr$d20M2A;
6.5.2立体相位偏折测量 D| I Ec?
i< (s}wg
6.6视觉测量的应用举例 J.*XXM- V
l2v_?j-)x
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+|{Bs)6i1
Q>}2cDl
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 5G}6;U Y
E
?2O(
习题与思考6 7&}P{<}o^
h4&;?T S
第7章激光测速与测距 =<f-ob8,
PL0`d`TI
7.1多普勒效应与多普勒频移 {B$2"q/~
$KV&\Q3\0
7.2激光多普勒测速 P sj bR
Df07y<>7Q
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 S{F-ttS"
[um&X=1V8
7.2.2激光多普勒测速技术 \jW)Xy
+,'T=Ic{
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 *ck}|RhR
T~4mQuYi
7.3激光测距 r2*<\ax
noVa=aU^
7.3.1脉冲激光测距 suJ_nb
`li nG1mF
7.3.2相位激光测距
GrJ#.
MlO-+}`_+
7.4激光测速和测距应用 ;uI~BV*3
HP2wtN{Zs
7.4.1车载激光多普勒测速 jdRq6U^
,#u\l>&$
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 q?{}3 dPC
%(m ])
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 JXQP T
+}7fg82)
习题与思考7 #m. AN
`{<f rB@
第8章光纤传感原理与技术 >O{7/)gS^
-<f/\U
8.1概述 ^i%A7pg
AMlV%U#
8.1.1光纤传感的主要类型 sLh0&R7
Dk)}|GJ()"
8.1.2光纤传感的主要特点 B:oF;~d/,
N{a kg90
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 vS; '}N
c,5n , i
8.2.1光纤的基本结构 i S p
Fxd{ Zk`
8.2.2平板波导介质中的光波模式 i s"vekC
6XUuGxQV/
8.2.3光在光纤中的传输规律 S)\8|ym6!
y0q#R.TOm
8.2.4光纤的传输特性 Z[#IfbYt
Ub)I66
8.3光纤传感 jp<VK<s]
[, f)9v)
8.3.1强度调制型光纤传感 Q |hm1q
;b~~s.+
8.3.2相位调制型光纤传感 crmUrF#
L@)&vn ]
8.3.3偏振调制型光纤传感 q(]f]Vl|0
# mT]j""
8.3.4波长调制型光纤传感 1 M5 -pZ[D
=& U`9q N
8.3.5光纤分布式传感 F|eu<^"$ H
IsYP0(L
习题与思考8 &sOM>^SAD
ey 1Z/|
第9章激光雷达三维成像技术 3 ]}'TA`v
:EHQ .^
9.1激光雷达三维成像原理 l8wF0 |
-CBD|fo[h
9.1.1激光雷达距离方程 R_e)m kE
[%8@D C'
9.1.2信噪比 b~Z=:'m8
bEpMaBN
9.1.3可探测距离 %?t q;~|]Q
aWvd`qA9r
9.1.4横向成像参数 Eb@MfL
li zTRVBE
9.2激光三维成像雷达技术 n(&*kfk
:,F =w0 O
9.2.1机械扫描激光成像雷达 ])$S\fFm
1D1b" o
9.2.2面阵成像激光雷达 |~ $7X
D Vw Cx^
9.2.3固态激光成像雷达 a -PGW2G
6E+=Xi
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 9*p G?3*I
epVH.u%
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ` "Dy%&U
_T~H[ &Hl
9.4激光三维成像雷达的应用 XZO<dhZX:
2V$9ei6
习题与思考9 QkX@QQ T?
% 0v *n8
第10章光学探针测量 U42\.V0
.BL:h&h|y
10.1微观表面形貌测量 WEC-<fN|Y\
s/ S+ ec3
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 %FS;>;i?
RndOm.TE
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 6Bdyf(t
^<9)"9)m_
10.2机械式探针测量 hEcYpng~
Ihef$,
10.2.1机械式探针测量基本原理 E& ]_U$
4TJ!jDkox
10.2.2机械式探针测量系统 eCL?mh K
@Z2/9K%1'
10.3光学焦点探测 vs* I7 <
<4NQL*|>
10.3.1强度式探测方法 b-b;7a\N
M,{<TpCx
10.3.2差动探测方法 SRk7gf P*q
A Puu_!ez1
10.3.3散光方法 6 SAQDE
Na;t#,
10.3.4Foucault方法 = +Tsknq
Ap,q
`S
10.3.5斜光束方法 I b(,P3
JOHp?3 "4
10.3.6共焦方法 "GB UQ}
~$ WQ"~z
10.3.7光学焦点探针的特点 /2'c>
qq>44 k\|)
10.4干涉型光学探针测量 2 ^ kn5
%>NRn a
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 9;:7e*x]lc
n(# c`t*
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 c=<v.J@K
| &\^n2`>
10.5扫描隧道显微镜 JgZdS -~
%,E7vYjT%
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 u"joCZ7`kG
dK7 ^
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 .?7So3
:if5z2PE/
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ^)'| |Ly
kjfxjAS=m
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @@xF#3
(Bh L/ A 4
10.6原子力显微镜 s-o~@(r6
";58B} ki
10.6.1AFM的基本硬件组成 B)(w%\M4^
q .)^B@}_
10.6.2AFM的工作原理 f Y2l.H\f
Is~yVB02
10.6.3AFM的工作模式 LDSbd,GF
JC BnFrP
10.6.4AFM在力学测量中的应用 9Z}S ]-u/
nFSG<#x\
10.7扫描近场光学显微镜 uFa-QG^Y{
SwQOFE/Dv~
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 A`
oa|k!U
]lC 4+{V
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Oym]&SrbS
~c'\IM
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 o<Ke 3?J\
+# A|Zp<
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 _qdW QFuM
}:tAKO=+
10.8扫描探针显微镜 + 4++Z
I%C]>ZZh
10.8.1NRC的大范围计量型AFM u V#-8a5!
',<{X (#(
10.8.2PTB研制的大范围SPM VN1# 8{
XP3QBq
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 :^C#-O
iOE9FW|e
习题与思考10 h/w]
WIhIEU7 /
参考文献 $XtV8
1 / F<T
|