《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。 NT}r6V(Aju
[>N`)]fP
[attachment=124599] I? o)X!
第1章光学测量的基础知识 ui$JQ _P
Az"(I>VfD
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 ,Kw]V %xOb
vsL)E:0
1.1.1基本概念 6 (@U+`
/<W K2G
1.1.2误差与测量不确定度 I"1H]@"=
,
e6 }p
1.1.3基本构成 }u aRS9d
drc]" 6 k
1.1.4主要应用范围 mqFo`Ee
hwR_<'!
1.1.5基本方法 <5wk~|@t
JL1z8Nu
1.1.6发展趋势 p^uX{!
]&mN~$+C
1.2光学测量中的常用光源 1>"[b8a/
eVy >
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 m5/d=k0l
D#I^;Xg0h
1.2.2热光源 a\BV%'Zqg
l,n
V*Z
1.2.3气体放电光源 1ae,s{|
Cj6+zJ
1.2.4固体发光光源 5!pof\/a
<*4BT}r,^2
1.2.5激光光源 r%^l~PN
5RysN=czA
1.3光学测量中的常用光学器件 ][IEzeI_LN
d}2$J1 `
1.3.1激光准直镜 RMfKM!
vE
1'G&PX
1.3.2分光镜 f*IC ZM
i 6@c@n
1.3.3偏振分光镜 ` ,O#r0m
k,mgiGrQ
1.3.4波片 e M$NVpS3
C =6.~&(
1.3.5角锥棱镜 | pA
6(5YvT
1.3.6衍射光栅 &Oih# I
s G6ts,={
1.3.7调制器 LW$(;-rY
1YrIcovi-
1.3.8光隔离器 <V~B8C!)
R ;]z/|8
1.4光学测量中的常用光电探测器 |v6kZ0B<
*@zh
1.4.1常用光电探测器的分类 qZS]eQW.
KDX1_r=Y
1.4.2光电探测器的主要特性参数 qz@k-Jqq
d
eq!>~: #
1.4.3常用光电探测器介绍 m'b9 f6
1#D &cx6
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 nN]GO}
Sz_{ #-
1.5.1光学测量系统中的噪声 t6+c"=P#
;tZ;C(;<
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 PXRkK6 3
b 5u8j
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 nsM=n}$5x
e@ mjh,
1.6.1概述 xRI7_8Jpyn
;Eer
1.6.2机械调制法 Jx jP'8
=sYUzYm
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 ?DwI>< W
s .#%hP X{
习题与思考1 XB.xIApmy
1LK`
第2章光干涉测量 0'3f^Ajf
3tjF4C>h|
2.1光干涉基础知识 @BfJb[A#
s<XAH7?0
2.1.1光的干涉条件 VbG#)>"F
x%!Ea{ s
2.1.2干涉条纹的形状 C +m%_6<
ev'` K=n8
2.1.3干涉条纹的对比度 A5\00O~
4!</JZX~$
2.1.4产生干涉的途径 :Rftn6!
cS2 PrsUx
2.2波面干涉测量 yZ:AJNb
~O c:b>~
2.2.1概述 IW{} l=D/
X7g@.Oy`
2.2.2泰曼格林干涉仪 @,:6wK Mc
@7? O#WmL
2.2.3移相干涉仪 zJ
$&`=
4 x)etH^o
2.2.4共路干涉仪 v H?rln
$SOFq+- T
2.3激光干涉仪 F<+!2 8&h
TlEd#XQgf&
2.3.1迈克尔逊干涉仪 Ym8
V)
[ KMNMg
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 ?]AF?
0/
euyd(y$'k
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 ;H4 s[#K
f|'0FI
2.4白光干涉仪 chE}TK
P U2^4h/[`
2.5外差式激光干涉仪 ,6 IKkyD
B{lj.S` mB
2.5.1概述 {6tj$&\)
'nT#c[x[0
2.5.2双频激光干涉仪 qI%X/'
T! ww3d
2.5.3激光测振仪
I !J'
0g `$Dap
2.6激光自混合干涉测量 S
aH':UN
OfK>-8
2.7绝对长度干涉计量 4o<rj4 G>
*6bO2LO"
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Q@
Ze+IhK`
F;L8FL-
2.7.2激光无导轨测量 ~+) >D7
eev-";c
2.8激光干涉测量的重大应用举例 h 5Ee*D e
H:F'5Zt
2.8.1激光干涉测量引力波 bP Q=88*
]SmN}Iq1
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 +,1 Ea )
Ii&\LJ
习题与思考2 #M)+sK$H%f
<Ej`zGhWz
第3章激光准直与跟踪测量 NZ"nG<;5
mt]^ d;E
3.1概述 ri%j*Kn
G1fC'6$3
3.1.1激光准直测量基本原理 I G Ax+3V
WDi 2m"
3.1.2激光准直测量系统的组成 w,az{\
7Fx0#cS"\
3.2激光测量直线度原理 )|=4H>?%
{e5DQ 21.
3.2.1直线度测量概述 SLW|)Q24
}P'c8$
3.2.2激光测量直线度方法 f_ 2(`T#
`&9iC 4P
3.2.3直线度测量误差分析 W\2 ']7}e
TM5 Y(Q*
3.3激光同时测量多自由度误差 MD^,"!A
U=WS]
3.3.1滚转角测量 PJ YUD5
oOHY+'V
3.3.2四自由度误差同时测量 M-Ek(K3SRf
?t5<S]'r$
3.3.3五自由度误差同时测量 jV[;e 15+
fx-8m f3
3.3.4六自由度误差同时测量 nV`U{}x
9a]{|M9
3.3.5激光跟踪测量 npd:a Gx
pMJm@f
习题与思考3 u M\5GK
f^ja2.*%?
第4章激光全息与散斑测量 "x vizvR
UwxszEHC
4.1全息术及其基本原理 n@L@pgo%~
\Si p
4.1.1全息术基本原理 S:XsO9:{
SpImd IpD
4.1.2全息图的类型 @C<ofg3E
JA*+F1s
4.1.3全息设备基本构成 z-qbe97
=Oq *9=v|
4.2激光全息干涉测量 $
x:N/mMu`
wBvVY3VQ^
4.2.1单次曝光法 RRXp9{x`
14"+ctq
4.2.2二次曝光法 $}Ab R: z
Se_]=>WI
4.2.3时间平均法 X o:Mar
hbg$u$1`,
4.3激光全息干涉测量的应用 2kt0Rxg
h5rR44
4.3.1位移和形状检测 &=x4M]t9L
yVgC1-8i*
4.3.2缺陷检测 T-#4hY`
v3a PHf
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 -r_,#LR!l
`KN>0R2k
4.4激光散斑干涉测量
3%bhW9H%
WrSc@j&Ycv
4.4.1散斑的概念 l^d' 8n
0>8w On
4.4.2散斑照相测量 /`l;u 7RD
Aj|- >Y
4.4.3散斑干涉测量 k qL.ZR
f@$W5* j
4.4.4电子散斑干涉 BM/o7%]n
Ix6\5}.c 9
4.4.5时域散斑干涉 ^;'8yE/
vc&v+5Y
4.5散斑干涉测量的应用举例 FuBt`H
{x?qz~W
习题与思考4 #G.eiqh$a
e`S\ -t?Z
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 M2-`p
4qz+ cB_
5.1激光衍射测量基本原理 \yu7,v
t^KQ*8clG
5.1.1单缝衍射测量 }%8ZN :
x};~8lGT>t
5.1.2圆孔衍射测量 e`s1z|h
c )LG+K
5.2莫尔条纹测量 ^8;MY5Wbs
5h&sdzfG
5.2.1莫尔条纹的形成原理 A1INa L
"qNFDr(WM
5.2.2莫尔条纹的基本性质 =`QYy-b X
: Y\ ~[Y
5.2.3莫尔条纹测试技术 ;_vhKU)%J#
-R]0cefC<f
5.3衍射光栅干涉测量 A4!X{qUT-
P,ueLG=
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 N?ccG \t
Cd_@<
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 aL4^ po
$j .;$~F
5.4X射线衍射测量 o6px 1C:
X7huc *
5.4.1X射线衍射测量原理 v*?8 :>:}
[j-?)
5.4.2X射线衍射测量材料应力 ?@9v+Am!
7h}gIm7e"
习题与思考5 ZK8)FmT_<O
LDc EjFK(
第6章机器视觉测量 lc[6Mpi7s[
"-$}GUK?Z
6.1摄像机模型 OUi;f_*[r
@01.Pd
6.2图像处理技术 Ks P2./N
N:)x67,
6.2.1图像滤波 j|[rT^b@
q$:7j5E
6.2.2图像增强 S-S%IdL
Wp>t\S~N
6.3结构光视觉测量 iz# R)EB/g
P +o"]/7U
6.3.1激光三角法的测量原理 miaH ,hm
]
#@:VR
6.3.2结构光视觉测量系统 lH4Nbluc^
|O_ JUl
6.3.3点结构光视觉测量原理 KVa{;zBwl
n?fy@R
6.3.4线结构光视觉测量原理 |@X^_L.!
{Nl?
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 ]Z civnN#
S&` 6pN
6.4双目立体视觉测量 X[o+Y@bc
8M*+
|
6.4.1数学模型 5v)^4(
)
fEZuv?@
6.4.2双目立体视觉的标定方法 vTK%4=|1}!
)XDBK* !
6.5基于相位的视觉测量 LS[o7 !T(
Mp`$1Ksn
6.5.1相移形貌测量 2T&MVl!%
4u:SE
6.5.2立体相位偏折测量 4=^_VDlpd
l;iU 9<~
6.6视觉测量的应用举例 =y][j+WH
(SyD)G\rj
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 t(#9.b`W)
.G[/4h :.
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 ^aSb~l ce
kkq1:\pZ]a
习题与思考6 )%K<pIk
Y"mFUW4
第7章激光测速与测距 ,m= G9QcN
Me .I>7c
7.1多普勒效应与多普勒频移 duG3-E
A9.TRKb=8
7.2激光多普勒测速 Vgm'&YT
VmqJMU>.
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 =P ( *j7=
`9^tuR,
7.2.2激光多普勒测速技术 4 H#-2LV`
+Uq|Yh'Q
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 ai_ve[A
zKd@Ab
7.3激光测距 3(Wijt H
5s[nE\oaG
7.3.1脉冲激光测距 (Mk7"FC7
gK rUv0&F
7.3.2相位激光测距 sLr 47 NC
^lHy)!&A
7.4激光测速和测距应用 "W7|Xp
v)+g<!
7.4.1车载激光多普勒测速 VE+H! ob
A
h$02#(RHJ
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 iww/ s
aFTW zz
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 )pHtsd. eP
g6,D Bkv2
习题与思考7 s)E \
g+#awi7
第8章光纤传感原理与技术 T`x|=}
yqx 5_}
8.1概述 jri"# H
fp [gKRSF
8.1.1光纤传感的主要类型 ]}v]j`9m%
O <Rh[Aqn
8.1.2光纤传感的主要特点 {,% &}kd>
i=gZ8Q=H
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ;XN|dq
>bW=oTFz
8.2.1光纤的基本结构 ~+Gh{,f
L2XhrLK.|
8.2.2平板波导介质中的光波模式 :F:1(FDP
?h}NL5a
8.2.3光在光纤中的传输规律 cyl%p$
yx]9rD1cz
8.2.4光纤的传输特性 Y ^+x<
3]*Kz*i
8.3光纤传感 +M-tYE
5n
{'IO
8.3.1强度调制型光纤传感 g{'f% bkG
tj13!Cc}e`
8.3.2相位调制型光纤传感 DB|1Sqjsn
.!o]oM
U/
8.3.3偏振调制型光纤传感 %YR&>j
k
iHPsRq!
8.3.4波长调制型光纤传感 A*OqUq/H`;
wK (]E%\
8.3.5光纤分布式传感 hY&Yp^"}]^
r!Eh}0bL
习题与思考8 - pC'C%Q
ZO< ,V
第9章激光雷达三维成像技术 A6]:BuP;c
>Z!!` 0{
9.1激光雷达三维成像原理 z=>fBb>w7
3x;UAi+&
9.1.1激光雷达距离方程 Tx .N#,T|
;I4vPh5Q
9.1.2信噪比 K%J?'-
UePkSz9EU
9.1.3可探测距离 g# $ C8k
KL_ /f
9.1.4横向成像参数 W Gv 47i
+ pR,BjY
9.2激光三维成像雷达技术 HP8J\`
On*I.~
9.2.1机械扫描激光成像雷达 F'K >@y
30sJ"hF9
9.2.2面阵成像激光雷达 y RxrfAdS
5& n:i,
9.2.3固态激光成像雷达 nqy*>X`
Eg)24C R 4
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 H\>{<`sD;f
vqeH<$WHvy
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 !,`'VQw$
A$@;Q5 /2
9.4激光三维成像雷达的应用 bN_e~ z
Jx+6Kq(
习题与思考9 64u(X^i
@\ g}I`_M
第10章光学探针测量 Jinh#iar
TanWCt4r
10.1微观表面形貌测量 lq9|tt6 Z
MN<LZC% $
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 D)-LZbPa
C'I&<
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 SMZ*30i
0S5xmEzop
10.2机械式探针测量 ;KQU%
k$
cN d&C'/N
10.2.1机械式探针测量基本原理 0T`Qoo>u
!gkr?yhE
10.2.2机械式探针测量系统 +v
B}E
RnH?95n?{
10.3光学焦点探测 \Eh5g/,[
LLgw1 @-D
10.3.1强度式探测方法 g4^ -B
X;!* D
10.3.2差动探测方法 g@'XmT="_
pb97S^K[
10.3.3散光方法 &| (K#|^@
Nw. )O
10.3.4Foucault方法 AZ!/{1 Az
i431mpMa
10.3.5斜光束方法 *P' X[z
8]#FvgX
10.3.6共焦方法 WHC/'kvF
KiXfR\S~C
10.3.7光学焦点探针的特点 `/WxEu3
yP]>eLTSd
10.4干涉型光学探针测量 ->I.D?p
}[eUAGhDU
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 j&
7>ph
~3s ?.[}d
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 q_[y|ETJ]
x_7$g<n
10.5扫描隧道显微镜 gOg7:VPG
N_g=,E=U%
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 qXtC7uNj$
]2-Qj)mZ]
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 m@ <,bZkl
RZxh"lIo
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 I q|'#h s
j* QdD\)
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 9po=[{Bp
qq!ZYWy2
10.6原子力显微镜 c%5P|R~g]p
DQ0S]:tC
10.6.1AFM的基本硬件组成 ~;oXLCL0})
Nd( I RsH(
10.6.2AFM的工作原理 IS8 sJ6")
V n_&q6Pa
10.6.3AFM的工作模式 UovN"8W+
T4W20dxL7
10.6.4AFM在力学测量中的应用 EC\@$Fg
ubB1a_7
10.7扫描近场光学显微镜 |gV~U~A]
6`2i'flv
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 JX'}+.\
uyEk 1)HC
10.7.2光子扫描隧道显微镜 \:h7,[e
dkg`T#}
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 h HHR]e5:
pOK=o$1V8
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 3q4VH q
$l)RMP}
10.8扫描探针显微镜 PoZ$3V$(Lz
kQU4s)J
10.8.1NRC的大范围计量型AFM #TUm&2 +V
eLT3b6'"?
10.8.2PTB研制的大范围SPM # N3*SE
<nJGJ5JJ
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ExS&fUn `C
@mw1__?
习题与思考10 2L^/\!V#
BUZ74
参考文献 hcU^! mp
!_Y%+Rkp0
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