《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。 ojT TYR{
#)GL%{Oa
[attachment=124599] *S:^3{.m=
第1章光学测量的基础知识 l yF~E
(] (:0H
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 TW{.qed8^
nP0|nPWz#
1.1.1基本概念 &h`s:Y
XBF#ILJ
1.1.2误差与测量不确定度 b5No>U) /
pu0I hDMn
1.1.3基本构成 k9 .@S
P`@d8 %*;
1.1.4主要应用范围 FU;Tv ).
BC Jo/m
1.1.5基本方法 sn@gchO9s
*q=pv8&*s
1.1.6发展趋势 Nm\0 >}
k_
UY^vz.
1.2光学测量中的常用光源 *_!nil 3(i
A'c 0zWV 2
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 8jMw7ti
^Q pP'
1.2.2热光源 1 }Tbp_
vCb3Ra~L`
1.2.3气体放电光源 B~D{p t3y
zFN:C()ig
1.2.4固体发光光源 QpBgG~h"
#@w8wCj
1.2.5激光光源 3yszf Wr
"|{ NRIE
1.3光学测量中的常用光学器件 FWq+'Gk SV
WUvrC
1.3.1激光准直镜 ~4"adOv
M/EEoK^K@
1.3.2分光镜 X#EMmB!
^vn8s~#
1.3.3偏振分光镜 =kp #v
yAy~|1 }
1.3.4波片 n;@PaE^8=
yH|[K=?S[
1.3.5角锥棱镜 8`v+yHjG
E/v.+m
1.3.6衍射光栅 E2 Q[
f=+|e"i #p
1.3.7调制器 (#k> cA(}
4w\
r
`@
1.3.8光隔离器
[< \k
;PCnEs
1.4光学测量中的常用光电探测器 JR8 b[Oj.S
"1FPe63\*O
1.4.1常用光电探测器的分类 V CSHq&p8
Hbu8gqu
1.4.2光电探测器的主要特性参数 0x7F~%%2
=iW!Mq
1.4.3常用光电探测器介绍 'r~,~ A I
X; I:i%-
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 ,pM~Phmp
m \o<a|
1.5.1光学测量系统中的噪声 0{^@kxV
DDxbIk t
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 }Qyuy~-&^
V T8PV5z
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 2~dUnskyy
,V1/(|[h
1.6.1概述 i8iv{e2
)hs"P%Zg
1.6.2机械调制法 sU! h^N$
}(k#,&Fv`
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 d3-F?i
5d
^0)Mc"&{
习题与思考1 =r"- Pm{
,cZhkXd
第2章光干涉测量 O'm><a>8
q.0Evr:
2.1光干涉基础知识 W!vN (1:(
yHhx- `
2.1.1光的干涉条件 jr[(g:L
R=
,jqW<
2.1.2干涉条纹的形状 kt`_n+G
ZByxC*Cz
2.1.3干涉条纹的对比度 G &,1 NjSi
URU,&gy=
2.1.4产生干涉的途径 `_%U K=m
MDV<[${
2.2波面干涉测量 G>Fk
)
@Wgd(Ezd
2.2.1概述 .5L|(B=H
<A |X4;
2.2.2泰曼格林干涉仪 ?QA![
.#^ta9^t7
2.2.3移相干涉仪 V"Cx5#\7C
bfo..f-0/Y
2.2.4共路干涉仪 7egE."
LGnb"Z N
2.3激光干涉仪 yP$@~L[!
xgDd5 `W
2.3.1迈克尔逊干涉仪 +85#`{ D
(~>uFH
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 44Dytpvg
(=A61]yB
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 .8o?`
"P gVvm#w'
2.4白光干涉仪 l5h+:^#M5c
Xir ERc.e
2.5外差式激光干涉仪 9S 'u 1%
E_q/*} ]pE
2.5.1概述 nm "]q`(K
`iHy Gfm
2.5.2双频激光干涉仪 rR Kbs@1M
7 b V(eV
2.5.3激光测振仪 pbCj
^
Vz.G!*>Dg
2.6激光自混合干涉测量 ML _$/
/ esdt H$=
2.7绝对长度干涉计量 m:}PVJ-"
J`6I H#54
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 z*V 8l*
Xr:gm`[
2.7.2激光无导轨测量 gB
_/(
< `$s vM
2.8激光干涉测量的重大应用举例 J\@|c.w s
Ky0}phGRu
2.8.1激光干涉测量引力波 G2$<Q+UYs?
GLO%>&
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 1NAGGr00
,NO2{Ha $
习题与思考2 3_ bE12
Z8Iqgz7|y
第3章激光准直与跟踪测量 !hs33@*u~
ag V z
3.1概述 ~<N9ckK
o3"Nxq"U
3.1.1激光准直测量基本原理 sYEh>%mo^C
i)iK0g"2
3.1.2激光准直测量系统的组成 |,bP` Z
pV8_i7\
3.2激光测量直线度原理 ! k[JP+;
d*YVk{s7V
3.2.1直线度测量概述 mEm=SpO[$o
(himx8Uml2
3.2.2激光测量直线度方法 ]'NL-8x">
`@q\R-`
3.2.3直线度测量误差分析 5cvvdO*C0
# a`D6;
3.3激光同时测量多自由度误差 aD(3.=[R
)3IUKz%\6p
3.3.1滚转角测量 pG6?"*Fz;
KqN;a i,F
3.3.2四自由度误差同时测量 l4gF.-.GYF
tj ? % {L
3.3.3五自由度误差同时测量 {RGQX"k
_ Sg "|g
3.3.4六自由度误差同时测量 yV~TfTJ
_1? nLx7n
3.3.5激光跟踪测量 Z2U6<4?1 %
n^q%_60H
习题与思考3 2 \< u;9
s
TVX/Q
第4章激光全息与散斑测量 bUsX ~R-
/1v:eoF;
4.1全息术及其基本原理 x8xz 33
4VHWoN"U
4.1.1全息术基本原理 fN1b+ d~*6
!kG |BJ$j
4.1.2全息图的类型 k|czQ"vaI
n $lVmQ6
4.1.3全息设备基本构成 7K HQ0
_dY5qW1p
4.2激光全息干涉测量 74
W Ky
eslvg#Q
4.2.1单次曝光法 Pl. y9g~
!4a#);`G
4.2.2二次曝光法 f}~=C2R1<!
~ _hA{$
4.2.3时间平均法 l^XOW- ;u
cyLl,OA
4.3激光全息干涉测量的应用 S0Ur{!9\#^
3-=AmRxW't
4.3.1位移和形状检测 P5H_iH
A/"<o5(T(P
4.3.2缺陷检测 |ZM>UJ
!PA ><F
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 !>"fDz<w`
jo?[M
4.4激光散斑干涉测量 joDqv,iW8
{{Qbu }/@
4.4.1散斑的概念 =it @U/
K YZ#.f@
4.4.2散斑照相测量 )@p?4XsT4J
eZ$M#I=o
4.4.3散斑干涉测量 0~EGrEt
LzJ`@0RrX
4.4.4电子散斑干涉 H|0- Al.{
c^O&A\+;
4.4.5时域散斑干涉 c5| sda{
x#5vdBf
4.5散斑干涉测量的应用举例 oB%_yy+
?K;l 5$?%
习题与思考4 z` YC3_d
0Vrs bkS
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 '=O1n H<
d``wx}#Uk
5.1激光衍射测量基本原理 xFekSH7[F
5 HsF#
5.1.1单缝衍射测量 +*w}H
0 Z
ZqdoYU'
5.1.2圆孔衍射测量 dF09_nw
,2 rfN"o
5.2莫尔条纹测量 BzzZ.AH~
Ch3M wM5]
5.2.1莫尔条纹的形成原理 _R b2jq(&0
ij|>hQC5i
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ar\ K8mj
Kj "X!-
5.2.3莫尔条纹测试技术 >_xuXEslUz
2NJ\`1HZ\
5.3衍射光栅干涉测量 7R7+jL ,
[= BMvP 5
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 Bu&9J(J1
!Vg=l[
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 $+f=l~/s
.j &#
5.4X射线衍射测量 \@yJbhk
M| j=J{r
5.4.1X射线衍射测量原理 Rj H68=n
|:&O!36
5.4.2X射线衍射测量材料应力 S 6_:\Q
_~MX~M3MB
习题与思考5 #qmsZHd}b
83I 5n&)
第6章机器视觉测量 SASLeGaV
TTFs|T6`q
6.1摄像机模型 ~,oz hj0f/
*Ow2,{Nn
6.2图像处理技术 GA$fueiQNs
<ShA_+Nd
6.2.1图像滤波 ."=p\:^j*
HzKY2F (,
6.2.2图像增强 Z~QLjv&$/r
@{q<"hT
6.3结构光视觉测量 8PH4v\tJEK
<K<#)mcv
6.3.1激光三角法的测量原理 5-$D<}Z
;3wO1'=
6.3.2结构光视觉测量系统 rm9>gKN;#
L'S,=NYXY
6.3.3点结构光视觉测量原理 wB wTJCX
*Cf!p\7 !
6.3.4线结构光视觉测量原理 /5/gnp C
1%*\*z
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 rD4 umWi
IQ_s]b;z
6.4双目立体视觉测量 G" E_4YkJ
hm d3W`8D
6.4.1数学模型 |idw?qCn
d)bsyZ;U
6.4.2双目立体视觉的标定方法 |% F,n2
A]5 ];c
6.5基于相位的视觉测量 5\XD/Q M
;5.&TQT
6.5.1相移形貌测量 %b<W]HwA
+x}9a~QG#
6.5.2立体相位偏折测量 hL6;n*S=
;aW k-
6.6视觉测量的应用举例 )MK $E ,W
Iq4B%xo6G
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 N'9T*&o+
1w(3!Ps+
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 AQ@)'
p> >H$t
习题与思考6 d[p 2? ]
5!fYTo|G>
第7章激光测速与测距 1<73uR&b%
oV0 45G
7.1多普勒效应与多普勒频移 `62v5d*>a
^M6lF5
7.2激光多普勒测速 Z s=A<[
uf#h~; B
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Vi-Ph;6[
l7qW)<r
7.2.2激光多普勒测速技术 g ,EDE6`8
N;'c4=M~(
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 CA C4A
S\N1q ux{
7.3激光测距 n. 2:fk
gh ?[x.U
7.3.1脉冲激光测距 > B@ c74
./k7""4
7.3.2相位激光测距 q0VAkVHw4
<JWU@A-.y
7.4激光测速和测距应用 { @)ZXg
XyE$0i~t
7.4.1车载激光多普勒测速 X\ P% C
I{g.V|+ x
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 } #H,oy;Dz
px K&aY8
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 sV
a0eGc
X'PZCg W
习题与思考7 !9_(y~g{N
2 wY|E<E
第8章光纤传感原理与技术 `hj,r F+4
A5yVx SF
8.1概述 Mt-r`W3 q
+:; ddV
8.1.1光纤传感的主要类型 lxL. ztL
F5
]<=i
8.1.2光纤传感的主要特点 H)D|lt5xy
.A<Hk1(-)
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 F &czD;F
0<\|D^m=&h
8.2.1光纤的基本结构 3 Vc}Q'&Y
~?e zd0
8.2.2平板波导介质中的光波模式 6(`N!]e*L
FHr)xqo=~
8.2.3光在光纤中的传输规律 ZgxB7zl//
>[;@
[4}
8.2.4光纤的传输特性 z:#]P0
)DXt_leLg
8.3光纤传感 b aII!ks
r$={_M$
8.3.1强度调制型光纤传感 /#Aw7F$Ey
(46'#E z[F
8.3.2相位调制型光纤传感 Qi`3$<W>
/Pg)7Zn
8.3.3偏振调制型光纤传感 uxU -N
[_)`G*X(N
8.3.4波长调制型光纤传感 ~o^| >]
fAULuF
8.3.5光纤分布式传感 k=mQG ~
J.1 c ,@
习题与思考8 8{G!OBxc\.
%`&n ;K.c
第9章激光雷达三维成像技术 )sm9%|.&
_R ii19k
9.1激光雷达三维成像原理 LBy`N _@
a|u#w~
9.1.1激光雷达距离方程 &IUA[{o~e
EE 1D>I
9.1.2信噪比 ML12&E>
3$ ! QP
N
9.1.3可探测距离 I+& T}R
{:gx*4}q8
9.1.4横向成像参数 FTZ=u0
6LDZ|K@
9.2激光三维成像雷达技术 uBbQJvL
_s^tL2Pc
9.2.1机械扫描激光成像雷达 {S=<(A @
E'f7=ChNF
9.2.2面阵成像激光雷达 U 7x
plWNuEW
9.2.3固态激光成像雷达 C|&tdh :g
#EzhtuHxn
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 'r!!W0-K
s5@BVD'}E
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 mKe6rEUs|
+yO) 3
9.4激光三维成像雷达的应用 }h;Z_XF&
s=jmvvs_V}
习题与思考9 W]D YfR,
fxcE1=a
第10章光学探针测量 X
<xM '
Y5GN7.
10.1微观表面形貌测量 }'P |A
^s6~*n<fH
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展
(sKg*G2
LG,? ,%_s
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 wMCMrv:
"> Qxb .Y}
10.2机械式探针测量 gV@xu)l
$JO z7j(
10.2.1机械式探针测量基本原理 )W\ )kDh!
`?$-T5Rr
10.2.2机械式探针测量系统 }6[jJ`=gOx
]x
metv|7
10.3光学焦点探测 H j
>fg2/
%_Vz0
D! 7
10.3.1强度式探测方法 !hQ-i3?qm
Vl1.]'p_
10.3.2差动探测方法 ] & ]G
Zl3l=x h
10.3.3散光方法 Ye On
;b [>{Q;
10.3.4Foucault方法 p_Xfj2E4c
hXI[FICQU{
10.3.5斜光束方法 28^/By:J
h{mzYy} b
10.3.6共焦方法 l)$mpMgAD
my sXgS& S
10.3.7光学焦点探针的特点 bsu?Q'q
=M
8Mt/P
10.4干涉型光学探针测量 E4Q`)6]0
65 zwi-
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 M{p6&eg
h:Gs9]Lvtv
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 l atm_\
TS Frv8L
10.5扫描隧道显微镜 aN"YEL>w
Z6gwAvf<
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 LF.i0^#J
A(&\wd
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 yzfiH4
7x`$ A
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ]Yt3@ug_f
'dwsm7Xd
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 `GqF/ ?i
/TbJ CZ
10.6原子力显微镜 iJ 58RY
,Z|O y|+'
10.6.1AFM的基本硬件组成 7V=deYt_p
Z=-#{{bv
10.6.2AFM的工作原理 # d"M(nt
d3E N0e+^
10.6.3AFM的工作模式 N/-(~r[
suQ`a_ zJ
10.6.4AFM在力学测量中的应用 tx;2C|S$oU
TH4f"h+B3"
10.7扫描近场光学显微镜 %zc.b
@ ~{TL
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 2pHR $GZ2
b^i$2$9_
10.7.2光子扫描隧道显微镜 J8FzQ2
mn1!A`$
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 Sy.%>$ z
miBCq l@x
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ~+ae68{p
q:vN3#=^qf
10.8扫描探针显微镜 iU0jv7}n
LU*mR{B
10.8.1NRC的大范围计量型AFM $m>( kd1
,f>^ q"
10.8.2PTB研制的大范围SPM 5Mxl( {oI]
3mE8tTA$R
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 n>^9+Rx|i
GXx'"S K9
习题与思考10 F9 w2+z.
:'t"kS
参考文献 L ) _ VdB
k"dE?v\cG
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