《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。 <n }=zu
'Z T!a]4
[attachment=124599] ]*i>KR@G
第1章光学测量的基础知识 +hjc~|RK
SKLQAE5
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Z I}m~7
2:p2u1Q
O
1.1.1基本概念 b${Kj3(
pe , c
1.1.2误差与测量不确定度 'U1r}.+b>
h^hEyrJw
1.1.3基本构成 42z9N\ f
k% In
1.1.4主要应用范围 % Pa-fee
Crpk q/ M
1.1.5基本方法 -2
t Z
Y#]Y$n
1.1.6发展趋势 i":-g"d
TlBLG.-^
1.2光学测量中的常用光源 b17p; wS
}O1F.5I1
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 gmLw. |-
[&{"1Z
1.2.2热光源 WM@uxe ,
`=-}S+
1.2.3气体放电光源 ;" Ot\:0
, R^Pk6m>
1.2.4固体发光光源 U4N
S.`V
Do _L
1.2.5激光光源 //LXbP3/
>F-J}P
1.3光学测量中的常用光学器件 ^< % w'*gR
:A[bqRqe
1.3.1激光准直镜 n]j(tP
RhQ Ol9
1.3.2分光镜 jNIM1_JjD
e#zGLxa
1.3.3偏振分光镜 AOWI`
n Isi
1.3.4波片 CJu;X[6
$%t{O[ (
1.3.5角锥棱镜 b-O4IDIT
\C<rg|
1.3.6衍射光栅 xxV{1, H2
D 'u+3
1.3.7调制器 "(C }Dn#
fptW#_V2
1.3.8光隔离器 !Uj !Oy
1qQgAhoY
1.4光学测量中的常用光电探测器 Z].>U!7W
(K?[gI
1.4.1常用光电探测器的分类 s-C.+9
huq6rA/i
1.4.2光电探测器的主要特性参数 Yd<~]aXM
g {D&|qWj
1.4.3常用光电探测器介绍 lN1zfM
72{kig9c
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 D8dTw {C
#g |j;{P
1.5.1光学测量系统中的噪声 T @RzY2tz
}pTj8Tr
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路
#!hpe^t
_ssHRbE
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 92VAQU6
QyN ~Crwo
1.6.1概述 kfVG@ o?o
ebao7r5@
1.6.2机械调制法 J}YI-t
8n 73MF
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 9|e"n|[
!
\gRXP}
习题与思考1 J%A`M\
z)]EB6uRg
第2章光干涉测量 +(/Z=4;,[
MkYem6
2.1光干涉基础知识 '|q :h
%fyb?6?Y
2.1.1光的干涉条件 NV91{o(-7
E8j9@BHU[r
2.1.2干涉条纹的形状 wM yPR_
M"FAUqz`
2.1.3干涉条纹的对比度 P! 3 $RO
Pw7'6W1
2.1.4产生干涉的途径 FQ87[|
S
/9yiMmr5W
2.2波面干涉测量 ~XxD[T5
q# 7 78
2.2.1概述 tFSdi. |G=
y$ &a(S]
2.2.2泰曼格林干涉仪 .kYzB.3@]
mvL'l )
2.2.3移相干涉仪 g SwG=e\
w|Mj8Lc+
2.2.4共路干涉仪 N Hh
U- ?
^B*<
2.3激光干涉仪 XVLuhw i
_F*w
,b$8
2.3.1迈克尔逊干涉仪 ,G:4H%?
TZP{=v <
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 @uE=)mP@
nn
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 2(rZ@W l
%zD-gw>
2.4白光干涉仪 o"FX+ 17
c@^:tB
2.5外差式激光干涉仪 p%ZiTrA1&D
'H'+6
2.5.1概述 MU e 'xK
Q)@1:(V/
2.5.2双频激光干涉仪 B5cyX*! ?
pk U e| V
2.5.3激光测振仪 8k1 r|s@d
"^ = [*i
2.6激光自混合干涉测量 A{J 1 n
0C p}
2.7绝对长度干涉计量 Fa!)$e b7
7gMtnwT
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 <D dHP
YJ^ lM\/<
2.7.2激光无导轨测量 OT& E)eR
G}-.xj]
2.8激光干涉测量的重大应用举例 #rpqt{m l
Wi5| 9
2.8.1激光干涉测量引力波 L@4zuzmlb
Q Bw
ZfX
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ^0|NmMJ]
- h@0 1
习题与思考2 H/3Zdj 9
4 ufLP DH
第3章激光准直与跟踪测量 9sCk\`n
?R]y}6 P$
3.1概述 uT/B}`md
D;I`k
L
3.1.1激光准直测量基本原理 T"H )g
I PVzV\o
3.1.2激光准直测量系统的组成 M',D
bQy%$7UmX,
3.2激光测量直线度原理 J=X%
xb
--twkD
3.2.1直线度测量概述 bX H^ Bm
o1WidJ"
3.2.2激光测量直线度方法 y<1$^Y1/)
D i'u%r
3.2.3直线度测量误差分析 ^CPfo/!
Jo3(bl %u
3.3激光同时测量多自由度误差 V0Z7o\-J
/plUzy2 Yu
3.3.1滚转角测量 F!&pENQ
, imvA5
3.3.2四自由度误差同时测量 L{LU@.;1
3> #mO}\
3.3.3五自由度误差同时测量 tt ]V$V
ARdGh_yJ&
3.3.4六自由度误差同时测量 -+rF]| Wi
)SX6)__
3.3.5激光跟踪测量 vif8 {S
kr(<Y|
习题与思考3 +z =%89GJ
s!'A\nVV1$
第4章激光全息与散斑测量 8M|)oj H
~'2r&?=\
4.1全息术及其基本原理 ~BvY8\@B
T_x+sv=|X!
4.1.1全息术基本原理 K@P`_yxN
!
F <] T
4.1.2全息图的类型 sk
?'^6Xh
Yv>BO K
4.1.3全息设备基本构成 ^ Y7 /Ow
ZJ9Jf2 c
4.2激光全息干涉测量 `8(h,aj;
E ;! <Z4
4.2.1单次曝光法 So=nB} b[?
lW$&fu DHF
4.2.2二次曝光法 d{yIy'+0/
FGwnESCC
4.2.3时间平均法 ,xYsH+ybA
R6Zj= l[
4.3激光全息干涉测量的应用 3_MS'&M
;}W tJ&y=M
4.3.1位移和形状检测 GwQZ f|
$%
Ci8p
4.3.2缺陷检测 1 /2V.:bg
M%&A.j[
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 +`*qlP;
4Oy.,MDQP
4.4激光散斑干涉测量 >7nV$.5S
K3rBl!7v
4.4.1散斑的概念 ^m_^
{OO*iZ.O
4.4.2散斑照相测量 .%?- As
WQ[}&kY~
4.4.3散斑干涉测量 i
Y*o;z,~
ypD< 2z^
4.4.4电子散斑干涉 %{7_E*I@n
"Ap$ Jl B
4.4.5时域散斑干涉 UZje>. ~?
{N!E5*$Tr
4.5散斑干涉测量的应用举例 m_m8c8{Y
rFmKmV
习题与思考4 StU 4{
=#i4MXRZ{
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 X, TTM,1w
=.36y9Mfo
5.1激光衍射测量基本原理 K`QOU-M@}
lt{lpH
5.1.1单缝衍射测量 rQ~ \~g[tP
JF~1' "_f:
5.1.2圆孔衍射测量 )MWUS;O<
ME$2P!o
5.2莫尔条纹测量 +0XL5( '2
qzA`d
5rX
5.2.1莫尔条纹的形成原理 b
, juF2
-t8hi+NK
5.2.2莫尔条纹的基本性质 D W/1 =3
R_Zv'y6
5.2.3莫尔条纹测试技术 JEWL )
kSbO[)p
5.3衍射光栅干涉测量 (C daE!I4Q
"]VDY)
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 &5\^f?'b7
D \N
\ BD
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 YD&|1h
m\>|C1oR y
5.4X射线衍射测量 Y^52~[w~
Q6"uK
5.4.1X射线衍射测量原理 @j O4EEe:
y ND"bF9
5.4.2X射线衍射测量材料应力 o#qH2)tb
! z11"
c
习题与思考5 C5P$ &s\
* GQD fs`m
第6章机器视觉测量 .VT;H 1#
NS`07 #z^
6.1摄像机模型 d1v<DU>M
opsQn\4DZ?
6.2图像处理技术 )4l>XlQ&
%2f//SZ:
6.2.1图像滤波 gtiE hCF2W
.%=V">R
6.2.2图像增强 +l`65!"
\(I0wEQo$
6.3结构光视觉测量 veeI= =]
-fE.<)m=!
6.3.1激光三角法的测量原理 ]r4bRK[1
Cyq?5\ a
6.3.2结构光视觉测量系统 BZK2$0
y$X(S\W
6.3.3点结构光视觉测量原理 5 7wFf-P
Wf# VA;d
6.3.4线结构光视觉测量原理 oM!xz1kVL
kb71q:[
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 {~SaRB2<'
hi ~}
6.4双目立体视觉测量 "#yJHsu]
iPq & Y*
6.4.1数学模型 9 mlIbEAb
'OwyyPBF
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ~C-,G"zw&G
9'?se5\
6.5基于相位的视觉测量 bB!#:j>(v
G8n rdN-9
6.5.1相移形貌测量 c.A Yx I"
UiH!Dl}<
6.5.2立体相位偏折测量 A4.4Dji,x
+Y}V3(w9X
6.6视觉测量的应用举例 =pcF:D#+
G O{ . 9_2
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 :_ROJ
~. YWV
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 ~e `Bq>
<A >)[u
习题与思考6 VIC0}LT0R
CS 8jA\
第7章激光测速与测距 <[Q3rJ
& $'z
7.1多普勒效应与多普勒频移 o! OMm!
nOb?-rR
7.2激光多普勒测速 0fm*`4Q
>G~mp<L
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 L[g0&b %%-
LJFG0 W
7.2.2激光多普勒测速技术 W#'c 5:m
4
MZV_5i@:
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 !ErH~<f%K
-`b8T0?oK
7.3激光测距 ?m7:if+ y
p8}(kHUp(
7.3.1脉冲激光测距 8j5<6Cv_
oR .cSGh
7.3.2相位激光测距 ~1
~Xfo >
P`$!@T0=
7.4激光测速和测距应用 &Lm-()wb
uR;gVO+QC
7.4.1车载激光多普勒测速 UlcH%pxTt1
6"/WZmOp
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 59r_#(uo
g7\,{Bw#E
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 'sh~,+g
h.eM
RdlO
习题与思考7 yWDTjY/
6at1bQ$
第8章光纤传感原理与技术 7F^#o-@=J
Yd
Ept AI
8.1概述 .zg8 i_
,L pix nm]
8.1.1光纤传感的主要类型 *\}}Bv+9
1'.7_EQ4T
8.1.2光纤传感的主要特点 {@W93=Vq8
F&RgT1*
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ;U9J++\d<A
XV3 C`:b
8.2.1光纤的基本结构 _"@CGX u
7 c|bc6?
8.2.2平板波导介质中的光波模式 cD*}..-/4
k%s_0
@
8.2.3光在光纤中的传输规律 =m89z}Ot
VKp*9 %9
8.2.4光纤的传输特性 Tm}rH]F&
&H}r%%|A
8.3光纤传感 cH'
iA.
N`@NiJ(O;
8.3.1强度调制型光纤传感 /1N6X.Zb
b-l l
8.3.2相位调制型光纤传感 M_v?9L
+gd4 \ ZG
8.3.3偏振调制型光纤传感 {]_uMg#!
&LO"g0w
8.3.4波长调制型光纤传感 f() FY<b
[x=jH>Y
8.3.5光纤分布式传感 "Z
Htr< +
L`f^y;Y.
习题与思考8 1"Z @Q`}
*IgE)N >
第9章激光雷达三维成像技术 |-sPLU&s%
:NJ_n6E
9.1激光雷达三维成像原理 ]]7 mlQ
-;f*VM.a
9.1.1激光雷达距离方程 <,o>Wx*1C
0 a8/B>
9.1.2信噪比 E_Z{6&r
fjvN$NgVs
9.1.3可探测距离 +$4(zP s@
'z76 Sa
9.1.4横向成像参数 x{D yTtX<
B9p?8.[
9.2激光三维成像雷达技术 b0 iSn#$
^ ,m< 9
9.2.1机械扫描激光成像雷达 DPi_O{W>
X%yO5c\l2
9.2.2面阵成像激光雷达 fYKO J5f
"$s~SIUB
9.2.3固态激光成像雷达 :0Z^uuk`gq
"KcA
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 c/c$D;T
:#dE:L;T
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 R $; n)_H
d%l{V6
9.4激光三维成像雷达的应用 %%(R@kh9
{U&.D
[{&
习题与思考9 rG,5[/l
$w"$r$K9K
第10章光学探针测量 O l4+_n8xj
^C2\`jLMY
10.1微观表面形貌测量 [+O"<Ua
5 ae2<Y=
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 p r%nbl
u2
`b'R9
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 j*~T1i
6e &>rq6C
10.2机械式探针测量 J2uZm Et
AwQ?l(iZ"p
10.2.1机械式探针测量基本原理 M Zmb`%BZ
g{5A4|_7
10.2.2机械式探针测量系统 f/Cu E%7BR
C6rg<tCH
10.3光学焦点探测 Z7 E
$9?cP`hmi
10.3.1强度式探测方法 R8.CC1Ix
Y@PI {;!
10.3.2差动探测方法 2NB L}x
q^6 +!&"
10.3.3散光方法 Ef<b~E@
|_u aS
10.3.4Foucault方法 'Ei;^Y 1e
S_~z-`;h!
10.3.5斜光束方法 LM2TZ
@LJpdvb
10.3.6共焦方法 ?yh}/T\qp
vTv]U5%:>%
10.3.7光学焦点探针的特点 aL\nT XakX
0OGC ilOb*
10.4干涉型光学探针测量 ;NNe!}C
#A]-ax?Qc}
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 fxgr`nC
7Pa@1']
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 52o x`t |
*OQG 4aWy
10.5扫描隧道显微镜 LzYO$Ir:g
*5xJv
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ,m,)I
37;$-cFE
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 7
[g/TB
Y@ZaJ@%9@
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 [e1S^pI
cV`E>w=D0
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 -,[" c9'3
j;+?HbL
10.6原子力显微镜 Un6/e/6,
^ FnfJ:
10.6.1AFM的基本硬件组成 s `#(
7#wn<HDY%
10.6.2AFM的工作原理 ^ "\R\COQ
Q:$ Zy
10.6.3AFM的工作模式 ] Eh}L
hTwA %
10.6.4AFM在力学测量中的应用 `%j~|i)4
`)QCn<
10.7扫描近场光学显微镜 5aa<qtUj H
o-o'z'9
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 \lSU
JAI)Eqqv]
10.7.2光子扫描隧道显微镜 nJ"
'
t+Op@*#%
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 8iekEG$H
5/O'R9A4
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 x|{ IwA9
k#5 }\w!
10.8扫描探针显微镜
GLGz 2 ,#
D0BI5q
10.8.1NRC的大范围计量型AFM asC_$tsMe
}mZwd_cK
10.8.2PTB研制的大范围SPM aj}(E +
xz:J
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 %e @#ux m
~.!c~fke
习题与思考10 ( #; `"Yu
SvR7e C
参考文献 TXZv2P9
mLL340c#\
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