《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。 YQOdwc LG
vJDK]p<}
[attachment=124599] 24"Trg\WK[
第1章光学测量的基础知识 !)RND 6.
@\v,
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 k | Vq-w
-}0S%|#m
1.1.1基本概念 R *IO%9O
qd"1KzQ WO
1.1.2误差与测量不确定度 ;>_\oZGj_
;T~] |#T\6
1.1.3基本构成 qEr2Y/:i"
+ 9G
GC
1.1.4主要应用范围 j?%^N\9
0ZPwEP
1.1.5基本方法 Xn-GSW3{
<y=VDb/
1.1.6发展趋势 9K~2!<
HXhz |s0
1.2光学测量中的常用光源 gO%#'Eb2
1eQ 9(hzF
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 m8eyAvi 6
$A"kHS7T
1.2.2热光源 M3@Wb@
D'Tb=
1.2.3气体放电光源 ?| '+5$
;vvO#3DWM
1.2.4固体发光光源 !"/]<OQ
F>Rz}-Fy
1.2.5激光光源 >f #P(
jZeY^T)f"
1.3光学测量中的常用光学器件 q 65KxOf`
6s\niro2
1.3.1激光准直镜 XJy~uks,
"OF4#a17
1.3.2分光镜 9Z]~c^UB
' _,/N!-V
1.3.3偏振分光镜 T%~w~stW
3ny>5A!;2
1.3.4波片 >c%OnA,3
r (xh5{^x
1.3.5角锥棱镜 ZC 7R f
1oD,E!+^d
1.3.6衍射光栅 (n+2z"/
bh|M]*Pq
1.3.7调制器 "M Hm9D?5
B.CUk.
1.3.8光隔离器 Pe6}y
!E!i`yF
1.4光学测量中的常用光电探测器 0"7%*n."2
^Gt&c_gH
1.4.1常用光电探测器的分类 w> Iw&US
's>
1.4.2光电探测器的主要特性参数 >p#` %S
eqbQ,, &
1.4.3常用光电探测器介绍 1O@
qpNm
m3 W:\LTTp
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 HA& 7
ybl
{Q],rv|;
1.5.1光学测量系统中的噪声 _+PiaJ&'
I^"ou M9}Q
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ir/m. ~?
K
;\~otR^
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 yO*~)ALb+
W Ll_;BgN
1.6.1概述 gU\pP,a
Yt& Isi
+
1.6.2机械调制法 zQ3m@x
M B.\G.bV
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 -n&g**\w
]D?//
习题与思考1
[U9 b_`
<=.0
P/N
第2章光干涉测量 F. 5'5%
e??tp]PLn
2.1光干涉基础知识 X`i' U7%I
+UbSqp1BS
2.1.1光的干涉条件 n%'M?o]DF
-e< d//>
2.1.2干涉条纹的形状 _CqVH5U?
D![42H+-Qd
2.1.3干涉条纹的对比度 <xpOi&l
|vW(;j6
2.1.4产生干涉的途径 gc(Gc vdB\
u=_"* :}
2.2波面干涉测量 c%1k'Q
mGx! {v~i&
2.2.1概述 HYVSi 3[
U%%fKL=S
2.2.2泰曼格林干涉仪 wM.z/r \p
]xGo[:k|E
2.2.3移相干涉仪 ( Z:(f~;
2iOn\
^]x
2.2.4共路干涉仪 lGrp^
W\]bh'(
2.3激光干涉仪 S&/</%
+m ?;,JGt
2.3.1迈克尔逊干涉仪 =&+]>g{T
o95)-Wb
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 d4ANh+}X"_
B
~u9"SR.
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 u#(&
R"6
?%RAX CK
2.4白光干涉仪 ;+v5li
(Hk4~v6pqC
2.5外差式激光干涉仪 bVfFhfh*
V11(EZJ/j
2.5.1概述 vW6
a=j8
]U[y3
2.5.2双频激光干涉仪 Xjb 4dip
Xa e0xs
2.5.3激光测振仪 b"D? @dGB,
&6]+a4
2.6激光自混合干涉测量 8: # \g
`O~NT'Ed8
2.7绝对长度干涉计量 ggluQG A
2MT_5j5[N
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 x"g-ok LN
~nit~ ;
2.7.2激光无导轨测量 :r4]8X-
So?.V4aD_
2.8激光干涉测量的重大应用举例 W& M=%
eZ>KA+ C[
2.8.1激光干涉测量引力波 ^b{ -y
~\vGwy
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 n oWjZ
|E{tS,{OhJ
习题与思考2 Th!.=S{Y5
VSm[80iR0
第3章激光准直与跟踪测量 [cJQ"G '
7CKpt.Sz6
3.1概述 p#14
x" N{5
3.1.1激光准直测量基本原理 0wFa7PyG?
^{ Kj{M22
3.1.2激光准直测量系统的组成 V gh;w-a
OO7s j@
3.2激光测量直线度原理 8 `\^wG$W
N 3M:|D
3.2.1直线度测量概述 Cx
N]fo
|)%]MK$;
3.2.2激光测量直线度方法 #=}d v8
v ~l_6V}
3.2.3直线度测量误差分析 / mdPYV
<5 Ye')+
3.3激光同时测量多自由度误差 ] ^f7 s36
trl:\m
3.3.1滚转角测量 '
91-\en0
t^8 ii
3.3.2四自由度误差同时测量 N }$$<i2o
|iGfX,C|
3.3.3五自由度误差同时测量 Gk y
e
rL kU I G
3.3.4六自由度误差同时测量 b 8vyJb,K
zC@ ziH>{]
3.3.5激光跟踪测量 $ 8"we
9/8#e+L
习题与思考3 U~;Rzoe)q*
9s# Q[\B!
第4章激光全息与散斑测量 Lip(r3
[lU0TDq
4.1全息术及其基本原理 O#}d!}SIp
xSf&*wLE
4.1.1全息术基本原理 Q|gw\.]$&[
LTn@OhC
4.1.2全息图的类型 ?{)s dJe
ZqDanDM
4.1.3全息设备基本构成 Hm>7|!
o@6hlLr
4.2激光全息干涉测量 4 6 yq F
`Kt]i5[ "
4.2.1单次曝光法 slQxz;t
35;UE2d)<
4.2.2二次曝光法 ~BUzyc%
mY)Y47iL
4.2.3时间平均法 =&!L&M<<
,q j1"e
4.3激光全息干涉测量的应用 )335X wA+
;D w6pmZ
4.3.1位移和形状检测 5qe6/E@
A"Prgf
eT
4.3.2缺陷检测 E$4_.Z8sRw
eU*0;#
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 x)]_]_vX
/Ezx'h3Q
4.4激光散斑干涉测量 ?Z1&ju,Hd-
7_=7 ;PQ<
4.4.1散斑的概念 ?Nbc#0 pb7
:rdw0EROy
4.4.2散斑照相测量 >*wF~ G*k
Pse1NMK9 [
4.4.3散斑干涉测量 ?<* mIf:?
L[j73z'
4.4.4电子散斑干涉 - &7\do<
~Z{IdE
4.4.5时域散斑干涉 ZH1W#dt`[
O(_a6s+m
4.5散斑干涉测量的应用举例 TJ5g? #Wul
^xNs^wC.
习题与思考4 2 &(w\#'
].!^BYNht
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ?*nFz0cs^
C.#\ Pz0
5.1激光衍射测量基本原理 Miw*L;u@W
.{=|N8*py8
5.1.1单缝衍射测量 CyWMr/'
TwaK>t 96[
5.1.2圆孔衍射测量 -|FSdzvg
hoDE*>i
5.2莫尔条纹测量 4Y>J,c
2 omKP,9,2
5.2.1莫尔条纹的形成原理 gZg5O n
hoOT]Bsn
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ; 1^ ([>|
{,9^k'9
5.2.3莫尔条纹测试技术 $;V?xZm[
iP uX
5.3衍射光栅干涉测量 ! D \u 2h
MB"TwtW
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 IQm[ ,Fh
7gx
7NDt
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 'f
"KV |
1FPt%{s 3
5.4X射线衍射测量 c@&`!e
f~r q) 2V:
5.4.1X射线衍射测量原理 </jzM? i
*}@zxFe +
5.4.2X射线衍射测量材料应力 O'i!}$=g
2X)n.%4g$;
习题与思考5 ;Pd nE~
"J_#6q*
第6章机器视觉测量 `zw^ WbCO{
^tr?y??k
6.1摄像机模型 nRS iW*;R
~x #RI t
6.2图像处理技术 wr~Ydmsf
&|
guPZ
6.2.1图像滤波 Z+%w|Sx
!%lcn
O
6.2.2图像增强 )<+t#5"
ALO0 yc
6.3结构光视觉测量 /E32^o|,>
3%0ShMFP@
6.3.1激光三角法的测量原理 d8p<f+
+5k^-
6.3.2结构光视觉测量系统 hh1 ?/
"N*bV
6.3.3点结构光视觉测量原理 n{1;BW#H
+! F+m V9
6.3.4线结构光视觉测量原理 ^F? }MY >
Ig{
3>vB
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 3 & tJD
~ 7 ^#.
6.4双目立体视觉测量 g)M"Cx.
u &qFE=5:
6.4.1数学模型 dW4FMm >|
Ks>l=5~v|
6.4.2双目立体视觉的标定方法 .G ~ Y`0
}QzF.![~z
6.5基于相位的视觉测量 n]Z() "D
YK V?I
6.5.1相移形貌测量 IBn+4 2V
wa f)S=
6.5.2立体相位偏折测量 = 9K5f# ;e
7J6D wh{
6.6视觉测量的应用举例 iS@+qWo1
} Tz<f d/
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 &&s3>D^Ta
9ZVzIv(
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 d H ;
|~d8j'rt
习题与思考6 F39H@%R
lB<
kf1[
第7章激光测速与测距 [~v 1
5 >c,#*
7.1多普勒效应与多普勒频移 AS-%I+ A
< u Kd)l
7.2激光多普勒测速 ->S# `"@$
S@^ o=B]]
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Y A:!ULzR*
5BAGIO<w
7.2.2激光多普勒测速技术 \&jmSa=]l
`ttqgv\
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 kwAL] kI
d [f,Nu'
7.3激光测距 /YrBnccqD
R[vA%G
7.3.1脉冲激光测距 C>=[fAr mO
eR|u']Em>T
7.3.2相位激光测距 E-v#G~
];
Z[V
7.4激光测速和测距应用 G}V5PEF]`
L}hc|(:
7.4.1车载激光多普勒测速 s.IYPH|pn
2qgm(jo *y
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 sogdM{tz\
SsBiCctn
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 vAt ]N) R
$L e|4Hj
习题与思考7 x;@wtd*QB
f j:q>}V
第8章光纤传感原理与技术 /BQB 7vL
g gL^*MV
8.1概述 o$rA;^2X
AA &>6JB{
8.1.1光纤传感的主要类型 EF do-.Ax
;_iDiL C;
8.1.2光纤传感的主要特点 {Lg]chJq?
r- 8fvBZ5
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 {7Qj+e^
H/''lI{k)
8.2.1光纤的基本结构 -
U Elu4n&
$i9</Es
P
8.2.2平板波导介质中的光波模式 |6o!]~&e$1
~m6b6Aj@6
8.2.3光在光纤中的传输规律 76eF6N+%}t
^hRx{A
8.2.4光纤的传输特性 !L3\B_#
J>dIEW%u
8.3光纤传感 7wz9x8 \t
R|'ftFebB.
8.3.1强度调制型光纤传感 C- tkYP
ko+fJ&$
8.3.2相位调制型光纤传感 <X "_S'O
p?V @P6h
8.3.3偏振调制型光纤传感 EN/r{Cm$B
e pGC
Ta
8.3.4波长调制型光纤传感 Msst:}QY
#t<
8.3.5光纤分布式传感 F&u)wI'
k{C03=xk
习题与思考8 n%K^G4k^
$i|d =D&t
第9章激光雷达三维成像技术 B*OBXN>'P
bZlKy `Z
9.1激光雷达三维成像原理 A/sM
?!p>_
21sXCmYR,t
9.1.1激光雷达距离方程 +[2ep"5H
IBYSI0
9.1.2信噪比 r) g:-[Ox9
-LU%z'
9.1.3可探测距离 G Q\;f
=: *2t
9.1.4横向成像参数 0) ]?@"j
:6jh*,OHZl
9.2激光三维成像雷达技术 C$4!|Wg3
"_
H 9]}Q
9.2.1机械扫描激光成像雷达 uN@El1ouY
%\] x}IC
9.2.2面阵成像激光雷达 ]{ir^[A6
!:3X{)4
9.2.3固态激光成像雷达 z#*> u
Cg 3 d
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 8 k )i-&R
j1O_Az|3
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 1O2jvt7M
']U<R=5T$
9.4激光三维成像雷达的应用 u$<>8aMei
_)ZxD--Qg
习题与思考9 DCKH^J
)1gOO{T]h?
第10章光学探针测量 2= zw !
%[x
PyqX
10.1微观表面形貌测量 zALtG<_t
Slv91c&md,
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 UsgrI>|l
y' RQ_Gi
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 u;9a/RI
rGlnu.mK^
10.2机械式探针测量 'x<o{Hi"\B
s)G?5 Gz
10.2.1机械式探针测量基本原理 PZihC
@_0tq {
10.2.2机械式探针测量系统 ;:
0<(!^*
?N=`}}Ky-
10.3光学焦点探测 2H/{OQ$
<72q^w
10.3.1强度式探测方法 y I } >
et=i@PB)
10.3.2差动探测方法 ;)q"X>FMZe
rgF4 W8
10.3.3散光方法 Y+{jG(rg.F
" R]wPF5u
10.3.4Foucault方法 6&o?#l;|
v8K`cijSS
10.3.5斜光束方法 $"ACg!=M
4"veq rC
10.3.6共焦方法 hC ?rHw
H>
Jwpc8MQ
10.3.7光学焦点探针的特点 1E=E ?$9sg
7Q9| P?&:z
10.4干涉型光学探针测量 A<+1:@0
.Nk5W%7]=
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 |nBs(>b
o,RiAtdk
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 K[S)e!\.
'Pxq>Os
10.5扫描隧道显微镜 1#9PE(!2
tLcw?aB
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 NAOCQDk{
Z1_F)5p n
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 fr`Q
5!0
g(i8HU *{q
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 >[l2KD
iK!F VKi}
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 B!U;a=ia
= {;7WB$
10.6原子力显微镜 =#vJqA
"^)GnK +-
10.6.1AFM的基本硬件组成 Pn l}<i
5_1\{l P
10.6.2AFM的工作原理 'Y/kF1,*
yMt:L )+
10.6.3AFM的工作模式 TfHL' u9B
'Fq l;&U
>
10.6.4AFM在力学测量中的应用 Eihy|p
}<zbx*!
10.7扫描近场光学显微镜 [^D>xD3B2
N 1ydL
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 - ,?LS w
x~=Mn%Ew0
10.7.2光子扫描隧道显微镜 <s%Ft
9bhubx\^/
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ) O&zb_{n
tEt46]{
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 0f@ 9y
Ow(aRWUZD_
10.8扫描探针显微镜 7!wc'~;
3D^c PkX
10.8.1NRC的大范围计量型AFM p{:y?0pGN
*Ms &WYN-
10.8.2PTB研制的大范围SPM E M`'=<)V
I9m9`4BK
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 I1rB,%p
eiXl"R^
习题与思考10 c,O;B_}M]
9t b-;|
参考文献 \&~YFj B
*Mb'y d/|
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