《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。 ^qi+Y)dU|
0
/9 C=v
[attachment=124599] #c":y5:
第1章光学测量的基础知识 #eX<=H]
R.DUfU"gp
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 6nR EuT'k
OCq5}%yU&i
1.1.1基本概念 gf?N(,
\w"~DuA
1.1.2误差与测量不确定度 'E bjn> "
oz]&=>$1I
1.1.3基本构成 q"oNFHYPDs
;)wk ^W
1.1.4主要应用范围 UR9\g(
<1B+@
1.1.5基本方法 &,=FPlTC=
Go^TTL
1.1.6发展趋势 OhMJt&s9P=
DycXJ3eQ
1.2光学测量中的常用光源 ~I9o * cq
M<*WC{
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 U=7nz|
@rA V;D %
1.2.2热光源 aC%Q.+-t
!d U$1:7
1.2.3气体放电光源 3~V .
~MXhp5PI
1.2.4固体发光光源 IF-y/]
#
5U1F[
1.2.5激光光源 #HW<@E
t K/.9qP
1.3光学测量中的常用光学器件 U]w"T{;@.)
k#u)+e.'
1.3.1激光准直镜 t 1"#L_<e
Zd%wX<hU"
1.3.2分光镜 /nu z_y\J
6y1\ar(A
1.3.3偏振分光镜 %vm_v.Q4)
mF|KjX~s
1.3.4波片 iR lpNsN
HyOrAv
<
1.3.5角锥棱镜 jWV}U a
-ucgET`
1.3.6衍射光栅 >iRkhA=Vg
EU>`$M&w-
1.3.7调制器 +4 Pes
>KvK'Mus/
1.3.8光隔离器 Ej
5_d
-{8K/!
1.4光学测量中的常用光电探测器 XPD1HN!,LT
EApbaS}Up
1.4.1常用光电探测器的分类 @SpP"/)JY
K1 BBCe
1.4.2光电探测器的主要特性参数 J|DZi2o
4OQ,|Wm4G
1.4.3常用光电探测器介绍 z7g X@@T
g}W|q"l?i
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 j7Ts&;`[*
yz=X{p1
1.5.1光学测量系统中的噪声 a!-J=\> 9
1^E5VG1[
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 Mqvo
j7
,7c Rd }1Y
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 Qubu;[0+a
Cl9 nmyf
1.6.1概述 n*A1x8tn
KR%WBvv
1.6.2机械调制法 Bt(<Xj D
~6@`;s`[Y
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 : ?BK A0E
/e?0Iv"
8>
习题与思考1
Owi/e
uf9&o#
第2章光干涉测量 5Gy#$' kdf
Ly baE~=
2.1光干涉基础知识 | rwY
%Q0R]
Hg
2.1.1光的干涉条件 D\9-/ p
{&mH fN
2.1.2干涉条纹的形状 K)~a H
gCC7L(1
2.1.3干涉条纹的对比度 / + %
o0f`/
6o
2.1.4产生干涉的途径 u;-fG9xs
F]?] |nZZ
2.2波面干涉测量 /\h *v!:
Zx_ ^P:rL
2.2.1概述 7 [1|(6$
Ec3tfcNhR
2.2.2泰曼格林干涉仪 L*[3rqER
->{-yh]jv
2.2.3移相干涉仪 @x+2b0 b
@r/~Y]0Ye5
2.2.4共路干涉仪 M?%x= q\<
URrx7F98
2.3激光干涉仪 J:glJ '4E
BDWbWA
6
2.3.1迈克尔逊干涉仪 >> $`] ]7
(H !iK,R
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 !p/?IW+
E K V[cq
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 L}Y.xi
R=Li B+p
2.4白光干涉仪 % J^x `P
o#,^7ln
2.5外差式激光干涉仪 xi(\=LbhY
#xw*;hW<
2.5.1概述 ($[+dR
,Q7;(&x~
2.5.2双频激光干涉仪 ;ISnI
GgG #]a!_f
2.5.3激光测振仪 ucx02^uA
={zTQ+7S`
2.6激光自混合干涉测量 ufL<L;Z\;
-;L'Jb>s76
2.7绝对长度干涉计量 %NxQb '
5P-t{<]tx
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 :1>?:3,`
3^+D,)#D^
2.7.2激光无导轨测量 V&s|I oTR
P a{
2.8激光干涉测量的重大应用举例 sr c+z #
Fds
11
/c7
2.8.1激光干涉测量引力波 6~x'~ T
=#S .t:HQ*
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 +wmG5!%$|
~E7IU<B
习题与思考2 *b.
>
^0OP&s;"
第3章激光准直与跟踪测量 \ }?X5X>
WqCC4R,-
3.1概述
-9i 7 J a
nm,LKS7
3.1.1激光准直测量基本原理 4}uOut
| j`73@6
3.1.2激光准直测量系统的组成 5?^L))
_V- K yK
3.2激光测量直线度原理 1^}I?PbqV
LnI
3.2.1直线度测量概述 $ItjVc@U
w wB3m&
3.2.2激光测量直线度方法 dWvVK("Wj
WQ.0} n}d
3.2.3直线度测量误差分析 rTIu '
ZP<<cyY
3.3激光同时测量多自由度误差 nTEN&8Y>R
xf]K
3.3.1滚转角测量 +1!iwmch>
0
Uropam
3.3.2四自由度误差同时测量 `x`[hJ?i
mLxgvp
3.3.3五自由度误差同时测量 0 5`"U#`:
6 4zOEjra
3.3.4六自由度误差同时测量 -Lh7!d
4VwF \
3.3.5激光跟踪测量 %M@K(Qu
`GCoi ?n7
习题与思考3 rGyAzL]
YB5"i9T2
第4章激光全息与散斑测量 6QX m] <
go uU
4.1全息术及其基本原理 J +u}uN@
6st
4.1.1全息术基本原理 v 3I^81
e"nm< &
4.1.2全息图的类型 FPDTw8" B;
$oK&k}Q
4.1.3全息设备基本构成 FmL]| ~
p+h$]CH
4.2激光全息干涉测量 m H'~pR>t
WTJ 0Q0U
4.2.1单次曝光法 a[-!X7,IU
uZ!YGv0^
4.2.2二次曝光法 x]+PWk
< 1D|TrP
4.2.3时间平均法 sS>b}u+v#!
pjWRd_h .
4.3激光全息干涉测量的应用 cu hp4!!
E7:xPNU
4.3.1位移和形状检测 iVXt@[
2?JV "O=
4.3.2缺陷检测 Z7;V}[wie
\#{PV\x:Nn
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 L8VOiK=,
ZSC*{dD$ E
4.4激光散斑干涉测量
P8tdT3*6/
Y}:~6`- jj
4.4.1散斑的概念 2B
]q1>a!
<+ roY"
4.4.2散斑照相测量 JE ?rp1.
EhcJE;S)
4.4.3散斑干涉测量 I\~[GsDY
i+Z)`
4.4.4电子散斑干涉 %71i&T F
m8q4t ,<J
4.4.5时域散斑干涉 u\]EG{w(
i(}Pr A
4.5散斑干涉测量的应用举例 b3ohTmy4(
a+w2cN'
习题与思考4 _ fHC+lwN
No^gKh24
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 Nd~B$venh
X0lPRk53(
5.1激光衍射测量基本原理 V(MYReaPC]
,i 2-
5.1.1单缝衍射测量 7' G; ijx
8tj]@GE
5.1.2圆孔衍射测量
qX\*l m/l
0a~t
5.2莫尔条纹测量 jm}CrqU
;8s L
5.2.1莫尔条纹的形成原理 B~p%pT S+
&."$kfA+
5.2.2莫尔条纹的基本性质 aZFpt/.d
o?`FjZ6;x
5.2.3莫尔条纹测试技术 Ep7MU&O0iK
I |Oco?Q"
5.3衍射光栅干涉测量 =8AT[.Hh
l5[5Y6c>
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 to={q
CqU
<!OBpAq
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 LOh2eZ"n
<DF3! r
5.4X射线衍射测量 '!HTE` Aj
I'/ 3_AX
5.4.1X射线衍射测量原理 F2"fOS
# @R0$x
5.4.2X射线衍射测量材料应力 F B]Y~;(
_D '(R
习题与思考5 Rs %`6et}\
pSs*Z6c)@
第6章机器视觉测量 02;jeZ#z
}A)\bffH
6.1摄像机模型 O'<V[Y} 6
-`O{iHfM|P
6.2图像处理技术 "#Rh\DQ
OF-k7g7
6.2.1图像滤波 .wfydu)3
+7_qg
i7:
6.2.2图像增强 TEtmmp0OD
u47<J ?!Q
6.3结构光视觉测量 &> sbsx\y
eg0_ <
6.3.1激光三角法的测量原理 BoD{ fg
0SQ!lr
6.3.2结构光视觉测量系统 h4Crq Yxa_
YpZB-9Krf
6.3.3点结构光视觉测量原理 vy< W4
)U/jD
6.3.4线结构光视觉测量原理 3I6ocj [,
'VDWJTia
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 ?CpVA
R\j~X@ vI
6.4双目立体视觉测量 ,f
} $F Z
77> oQ~q
6.4.1数学模型 ]aX@(3G1s
N /4E
~^2
6.4.2双目立体视觉的标定方法 m1$tf
^
'&IGdB I
6.5基于相位的视觉测量 1`cH
E Aa
9*q wXU_aV
6.5.1相移形貌测量 c~ss^[qx|
u`bD`kfT>
6.5.2立体相位偏折测量 Uh }PB3WZ
.-gJS-.c
6.6视觉测量的应用举例 _CwTe=K}
-3K h
>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 Bf{u:TCK
%M6 OLq!K
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 \8vP"Kr
i%2u>N i^
习题与思考6 /% @;t@BK4
/jv/qk3i
第7章激光测速与测距 GZ%vFje_
K
.9~j%] q
7.1多普勒效应与多普勒频移 =L W!$p
F} ; R
7.2激光多普勒测速 hU?DLl:bXF
'uL4ezTtA
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 dN8Mfa)
a5 *r1,
7.2.2激光多普勒测速技术 \Y P,}_ ~
(W 1 $+X
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 w h$bDT Cj
c 1 YDln
7.3激光测距 fO<40!%9cQ
: |'(T[~L
7.3.1脉冲激光测距 wgl <JO
d$!Q6ux;
7.3.2相位激光测距 qTsy'y;Z
IJ^~ , +
7.4激光测速和测距应用 3?Pg
;
0 Q TI;3
7.4.1车载激光多普勒测速 $n<a`PdH
Yy *=@qu>g
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ]#:WL)@
k:0j;\Sx
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 JP#S/kJ%3
6tKrR{3#A
习题与思考7 :i.@d?
.}IW!$
dq
第8章光纤传感原理与技术 r:*G{ m-
u\\t ~<8
8.1概述 +x]/W|5
g~hMOI?KK^
8.1.1光纤传感的主要类型 2<D | {
]$smFF
8.1.2光纤传感的主要特点 10S I&O
erH,EE^-x<
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 -.Wcz|
(&}[2pb!
8.2.1光纤的基本结构 1wFu3fh@
F0$w 9p
8.2.2平板波导介质中的光波模式 YR?Y:?(
Iz0$T .T
8.2.3光在光纤中的传输规律 \jfK']P/H
ibkB>n{(
8.2.4光纤的传输特性 ifD WN*k6
"6B@V=d
8.3光纤传感 V}y]<
j uF9:Eah
8.3.1强度调制型光纤传感 |A&;m}(Mt
:nx+(xgw
8.3.2相位调制型光纤传感 ?eS;Yc
b-u @?G|<
8.3.3偏振调制型光纤传感 JduO^Fit
9c @M(U@Yh
8.3.4波长调制型光纤传感 gFR}WBl/
.S//T/3O]Q
8.3.5光纤分布式传感 JL M Xkcc
}e \"VhAl/
习题与思考8 -1Q24jrO-
q T6y&
第9章激光雷达三维成像技术 Uoxl Eec
Q y qOtRk
9.1激光雷达三维成像原理 {4g' ;
wg FX')l:
9.1.1激光雷达距离方程 e bBi zc=
n0KpKH<&
9.1.2信噪比 ~1O |4mssS
|Y3w6 !$
9.1.3可探测距离 *w0! C:mL&
VrIN.x
9.1.4横向成像参数 ]0UYxv %]
JSL&`
`
9.2激光三维成像雷达技术 '{
<RX
WA Riw[
9.2.1机械扫描激光成像雷达 H_&to3b(
w)7y{ya$
9.2.2面阵成像激光雷达 7 yE\,
gTj,I=3$?e
9.2.3固态激光成像雷达 a2P)@R
UFj H8jSBx
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 C^ZoYf8+"m
_=HaE&
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 cZVx4y%kz
pX &bX_F{
9.4激光三维成像雷达的应用 z"f@iJX?2
riW9l6s'
习题与思考9 2;gv o*k
&~*](Ma
第10章光学探针测量 j|KDgI<0
oJA_" xp
10.1微观表面形貌测量 >6S7#)0T
<t vLKx
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 vn}m-U XA*
9J/[7TzSZ
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 h *R@ d
d5^^h< '
10.2机械式探针测量 Y % ;J/4dd
qur2t8gnxq
10.2.1机械式探针测量基本原理 | y^=(|eM
[xiqlb ,8
10.2.2机械式探针测量系统 o< @ ![P
qNJc*@s
10.3光学焦点探测 r;{ $x
O}i+ 1
10.3.1强度式探测方法
kt6)F&;$
`df!-\#
10.3.2差动探测方法 V/#Ra
]hV!lG1_
10.3.3散光方法 X):7#x@uy
>ZJ]yhbhK
10.3.4Foucault方法 |$\K/]q -
/3M8 ;>@u
10.3.5斜光束方法 ht>%O 7
[W3X$ r~-
10.3.6共焦方法 Q yw@ r
\
ku5%y
10.3.7光学焦点探针的特点 $wAR cS
pVc+}Wzh
10.4干涉型光学探针测量 M{nc Wq*_j
=803rNe
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 x*H#?.E
G4'Ia$
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 |Y
K,&
~vz%I^xW
10.5扫描隧道显微镜 +(2$YJ35
lU doMm
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 Ry >y
^i|R6oO_5
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 l:'#pZ4T
^2-
<XD)
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 36Lkcda[
q;,lv3I
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 l WYp
%rrA]\C'
10.6原子力显微镜 'S3<' X
LW CFCkx%
10.6.1AFM的基本硬件组成 R%KF/1;/
S L
5k^|
10.6.2AFM的工作原理 QdgJNT<=H,
@dv8 F
"v
10.6.3AFM的工作模式 0Agse)
"r4 6Rfa
10.6.4AFM在力学测量中的应用 %[|^ 7
d@ K-ZMq
10.7扫描近场光学显微镜 <7]HM5h
I(^ 0/]'
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Dy.i^`7\
%rb$tKk
10.7.2光子扫描隧道显微镜 a qEZhMy
7
0?iZIK _
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ;p+'?%Y}
d# E&,^@M
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ,jRAVt +{N
J'P yn
10.8扫描探针显微镜 +4-T_m/W /
y n mjIQ
10.8.1NRC的大范围计量型AFM mcQL>7ts
I]C
Y>'
10.8.2PTB研制的大范围SPM ^:-GPr
3tZIL
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 R` < ^ /h
[X Y%< P3D
习题与思考10 At \(/Z y
k^Qf |
参考文献
] :;x,$k
RKP, w %
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