《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。 A51
a/p#
3SP";3+
[attachment=124599] <m]0!ii
第1章光学测量的基础知识 IMH4GVr"
jtP*C_Scv/
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 m9DFnk<D
X8$Mzeq
1.1.1基本概念 t]$n ~!
Mw/9DrE7/
1.1.2误差与测量不确定度 oAQQ OtpZN
c\{N:S>
1.1.3基本构成 c$Kc,`2m7
g< W]NYm
1.1.4主要应用范围
,Vhve'=*2
7__[=)(b2X
1.1.5基本方法 4, I,f>V
Jr2yn{s=S
1.1.6发展趋势 l Fnls6dp
J:yv82
1.2光学测量中的常用光源 wtTy(j,9
d_yvG.#C
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 |Vx [
im2mA8OH
1.2.2热光源 ,t9EL 21
h;gc5"mG
1.2.3气体放电光源 ,a?)O6?/
n1."Qix0
1.2.4固体发光光源 w}xA@JgQ%
HAxLYun(3w
1.2.5激光光源 o5o myMN
JU?;Kq9R
1.3光学测量中的常用光学器件 0)oh ab
2/&=:,"t,B
1.3.1激光准直镜 ba|xf@=&
IA2V esHb
1.3.2分光镜 lYG`)#T
)D+BvJ Y"
1.3.3偏振分光镜 MzIDeZ
Nw*<e ]uD
1.3.4波片 3K
&6 37
3Z XAAV
1.3.5角锥棱镜 l=CAr
F1 #{ (uW
1.3.6衍射光栅 J4T"O<i$58
;g0Q_F@;p
1.3.7调制器 n n7LL+h
):$KM{X
1.3.8光隔离器 rl|'.~mc
|Ea%nghl
1.4光学测量中的常用光电探测器 U@OdQAX
t1w5U+z
1.4.1常用光电探测器的分类 Kb%Y%j
]-\68b N
1.4.2光电探测器的主要特性参数 jY=y<R_oK
wL0[Slf}
1.4.3常用光电探测器介绍 u7< +)6-
A9xe Oy8e
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 c4fH/-
<P h50s4
1.5.1光学测量系统中的噪声 q} e#L6cM
7{ m>W!
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ojM'8z 0Hn
<:9 ts@B
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 \s)MN s
w-K A~
1.6.1概述 OJ&'Z}LB
V4, Gt ]4
1.6.2机械调制法 <m-(B"F X
*Jsb~wta
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 PuN L%D
a=MN:s?Fc0
习题与思考1 Q!l(2nva
vb>F)X?b_
第2章光干涉测量 w/#7G\U
F $t]JM
2.1光干涉基础知识 +f/
I>9G
?|5M'o|9
2.1.1光的干涉条件 apL$`{>US
~0PzRS ^o
2.1.2干涉条纹的形状 :
@|Rj_S;
eo]nkyYDP
2.1.3干涉条纹的对比度 p<L7qwOii
al [^pPKZ
2.1.4产生干涉的途径 / b,>fK^
[% K6-\S
2.2波面干涉测量 ' 4'Z
'h$1
z$X5
2.2.1概述 9lq5\ tL-
yQhO-jT
2.2.2泰曼格林干涉仪 cO5F=ZxR
|+Wn5iT
2.2.3移相干涉仪 HYdM1s6vo
V(`]hH0;T
2.2.4共路干涉仪 g (w/
}d. X2?
2.3激光干涉仪 2;Z
0pPR&
>w. ;A%|N
2.3.1迈克尔逊干涉仪 VP1h ocW
O\<zQ2m
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 f/Y&)#g>k
#zsaQg,
B
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 FAM{p=t]HT
cW*v))@2
2.4白光干涉仪 V?EX`2S
a"@f < wU~
2.5外差式激光干涉仪 aU6l> G`w
gAq K/9;
2.5.1概述 ;.4y @ ?B
T<*)Cdid
2.5.2双频激光干涉仪 h3`}{
w
vEI{AmogRx
2.5.3激光测振仪 , 7wYa&
dfFw6R
2.6激光自混合干涉测量 'HW l_M
8&EJ. CQ
2.7绝对长度干涉计量 Hht l~2t!0
6xDk3
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 (u tP@d^
`}ak ]Z_
2.7.2激光无导轨测量 ~ \am% r>
0`E G-Hw
2.8激光干涉测量的重大应用举例 _*H Hdd5I
ChK-L6
2.8.1激光干涉测量引力波 T U 6s~
LcGKYl (\K
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 cAN!5?D\
4`8s] X
习题与思考2 g>t1rZ
*6y Y>LW
第3章激光准直与跟踪测量 K+)3 LR^
{@2+oOuYfN
3.1概述 2OoANiX
1Le8W)J
3.1.1激光准直测量基本原理 mo^E8t.
%?[gBf[y
3.1.2激光准直测量系统的组成 ,\i*vJ#f
tU?BR<q
3.2激光测量直线度原理 +q
pW"0[
'9!_:3[d\]
3.2.1直线度测量概述 4~Qnhv7
6 rnFXZ\
3.2.2激光测量直线度方法 vD 8pVR+
.F,l>wUNe
3.2.3直线度测量误差分析 (9`dLw5
Z}t;:yhR
3.3激光同时测量多自由度误差 +.~K=.O)
LM eI[Ji
3.3.1滚转角测量 )n)AmNpq
BI%^7\HZ
3.3.2四自由度误差同时测量 (2eS :1+'8
|m KohV qr
3.3.3五自由度误差同时测量 s'yR 2JYv
7RDmvWd-'?
3.3.4六自由度误差同时测量 t*= nI $
C<=rnIf'
3.3.5激光跟踪测量 bit|L7*14
9}QIqH\p
习题与思考3 IM1&g7Qs2
$ ,K@xq5
第4章激光全息与散斑测量 (eF[nfM
rA
={;`
4.1全息术及其基本原理 qh.F}9o
O1~7#nJ*4[
4.1.1全息术基本原理 by+xK~>
Yeg<MrS4D
4.1.2全息图的类型 7C'@g)@^/
bVz<8b6h'-
4.1.3全息设备基本构成 ~qZ6I)?
@&G} '6vF!
4.2激光全息干涉测量 SZT n=\
0UJ6> Rj
4.2.1单次曝光法 VHPqEaR
8Ygf@*9L4
4.2.2二次曝光法 rGQD+ d
' ds2\gN
4.2.3时间平均法 1qR$ Yr\
9ye!kYF,
4.3激光全息干涉测量的应用 j5D Cc,s
gHc1_G]
4.3.1位移和形状检测 5/Qu5/
A S]8rH
4.3.2缺陷检测 iDcTO}
+EjXoW7 V
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 r-Y J$/J
OK v2..8
4.4激光散斑干涉测量 $(gL#"T
W0MgY%Qv[
4.4.1散斑的概念 /RJ]MQ\*O
U\ Y0v.11
4.4.2散斑照相测量 c$,1j %[)
A{4,ih" 5
4.4.3散斑干涉测量 :[+8(~| za
-BP10-V
4.4.4电子散斑干涉 E} ]=<8V
S rH::-{
4.4.5时域散斑干涉 7k, BE2]"
#lMcAYH,
4.5散斑干涉测量的应用举例 Io*H}$Gf
*lA+ -gkK*
习题与思考4 bvJ@H
Z$
Odwf7 >
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 xTu J~$(
$)@D(m,ybd
5.1激光衍射测量基本原理 } F0<8L6%
;o'r@4^&$R
5.1.1单缝衍射测量 ]VQd *~ -
=PY{Elf
5.1.2圆孔衍射测量 Dqo#+_v
pT GGJ,
5.2莫尔条纹测量 ,9d]-CuP;
?o.d FKUe
5.2.1莫尔条纹的形成原理 J*b Je"8
@ gb W:
5.2.2莫尔条纹的基本性质 d)V8FX,t
s}". po]
5.2.3莫尔条纹测试技术 yYGs] +
u;
KM[FmK
5.3衍射光栅干涉测量 WPsfl8@D
vGlVr.)
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 YFS6YA
E,tdn#_|
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 sgi5dQ
'u x!:b"
5.4X射线衍射测量 O'IU1sU
mST8+R@S
5.4.1X射线衍射测量原理 6\I^]\YO
#S9J9k
5.4.2X射线衍射测量材料应力 JDR_k
E"VF BKB
习题与思考5 wH!$TAZ:Yw
*GoTN
第6章机器视觉测量 $m#^0%
J)n_u) ,
6.1摄像机模型 E \DA3lq
]i(/T$?~
6.2图像处理技术 3 e'6A ^#
ws9IO ?|&G
6.2.1图像滤波 /;(ji?wN
C`t @ tgT
6.2.2图像增强 uarfH]T{
Jq M F9|{H
6.3结构光视觉测量 DFWO5Y_
(o IGp
6.3.1激光三角法的测量原理 0D 2I)E72o
YX-~?Pl
6.3.2结构光视觉测量系统 k*)sz
8 5E T$YV
6.3.3点结构光视觉测量原理 ou-UR5
':;k<(<-
6.3.4线结构光视觉测量原理 B2j1G JEO
\Aro Sy9
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 { rR(K"M
l[:Aq&[o3
6.4双目立体视觉测量 Sp X;nH-D
l~;>KjZg
6.4.1数学模型 i:aW
.QZ.
" ."(<c/3
6.4.2双目立体视觉的标定方法 :6lv X$
nI] EfHU
6.5基于相位的视觉测量 24#qg '
@ T\n@M]
6.5.1相移形貌测量 3:nBl?G<
VSY p
6.5.2立体相位偏折测量 h97#(_wV>
1V1I[CxlX
6.6视觉测量的应用举例 *p
$0(bz
7C7.}U
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 ]S&ki}i&
|~BnE
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 J;obh.}u"{
To>,8E+GAb
习题与思考6 `Fn"QL-
;B=aK"\
第7章激光测速与测距 ffmtTJFC5
KCTX2eNN&h
7.1多普勒效应与多普勒频移 yV8J-YdsG
m@Yc&M~
7.2激光多普勒测速 6"Fn$ :l?
Gf\h7)T\
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 @ M"gEeI9
7v%c.
7.2.2激光多普勒测速技术 -n05Z@7
-Ty~lZ)TDT
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 p?Azn >qBa
VQla.Y
7.3激光测距 [oTe8^@[
d>hv-n D
7.3.1脉冲激光测距 2DCQ5XewYe
4MS<t FH)
7.3.2相位激光测距 :82h GU
sWYnoRxu
7.4激光测速和测距应用 w95M
B*N
m]2xOR_
7.4.1车载激光多普勒测速 0M HiW=
bGWfMu=n
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 tON>wm N
R (~wSL*R>
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 p +i 1sY
xN-,gT'!
习题与思考7 Z kbE&7Z
yU
v
YV-7
第8章光纤传感原理与技术 sE" s!s/
h+g\tYWGP
8.1概述 , Z"<-%3
7s(tAbPdB
8.1.1光纤传感的主要类型 }sXTZX
0\%g@j-aD
8.1.2光纤传感的主要特点 R_PF*q2 '
{.:$F 3T
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 Z4VFfGCTL
T0w_d_aS
8.2.1光纤的基本结构 >7>I1
v=N?(6T
8.2.2平板波导介质中的光波模式 4KH492Nq9
y"q
aa
8.2.3光在光纤中的传输规律 /\8I l+0
(wDE!H7
8.2.4光纤的传输特性 (9'^T.J
7N 9NeSH
8.3光纤传感 I/dy^5@F
;Q;j@yx
8.3.1强度调制型光纤传感 5W Ql?yMP
L80(9Y^xn
8.3.2相位调制型光纤传感 cl~Yx 4
I_J&>}V'
8.3.3偏振调制型光纤传感 1^\w7Rew 2
!
xCo{U=
8.3.4波长调制型光纤传感 m ^_=^z+
)j_El ]?
8.3.5光纤分布式传感 c2 npma]DZ
Mkz_.;3
习题与思考8 9@
tp#
^ po@U"
第9章激光雷达三维成像技术 OR <+y~Rv
4yl{:!la
9.1激光雷达三维成像原理 <g[z jV9p
^|Q]WHNFB
9.1.1激光雷达距离方程 }E
'r?N
#4^d#Gj
9.1.2信噪比 UnhVppnex
L:G#>
9.1.3可探测距离 " 9Gn/-V>
-pu5O 9
@
9.1.4横向成像参数 cr1x
CPJj
!/zRw-q3B
9.2激光三维成像雷达技术 v 4ot08 C
C?< pD+]b_
9.2.1机械扫描激光成像雷达 {7NGfzwp;6
QU).q65p
9.2.2面阵成像激光雷达 d#ir=+o{h
}47h0 i
9.2.3固态激光成像雷达 nr!N%Hi
OK [J
h
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 #oUNF0L@6
@R[{
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 m#7(< #
l:85 _E
9.4激光三维成像雷达的应用 y~SVD@
ag=d6q
习题与思考9 ?"B] "% M&
rpR${%jc
第10章光学探针测量 yYG<tUG;
Ni,nQ;9
10.1微观表面形貌测量 +EETo):
*r7v Dc
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 UiFH*H T
X\|!
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ^kez]>
FfoOJzf ~o
10.2机械式探针测量 G95,J/ w
-3 I3 X
10.2.1机械式探针测量基本原理 +{J8,^z#
c`;\sW-_W
10.2.2机械式探针测量系统 D Ez,u^
CD|[PkjW
10.3光学焦点探测 HgI!q<)
w0pMH p'Y
10.3.1强度式探测方法 NxT"A) u
JAPr[O&
10.3.2差动探测方法 qNp1<Q O0
9Em#E la
10.3.3散光方法 rqdwQ
o2 14 V \
10.3.4Foucault方法 ).k DY ?s
x(_[D08/TT
10.3.5斜光束方法 UO/sv2CN
N; 7/C
10.3.6共焦方法 Ui{%q @
Vz{+3vfra6
10.3.7光学焦点探针的特点 [K!9x M6
'M90Yia
10.4干涉型光学探针测量 U|(+-R8Z
I[ \~ pi,
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Q ?{%c[s
/7Q|D sa
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 7nZPh3%
gv#\}/->4
10.5扫描隧道显微镜 _T=g?0
q
hsZ/Vnn`
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 wT1s;2 %
8`Ya7c>
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 Z: ; }
P&-o>mM
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 t^t% >9o
XR5KJl
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ZykMri3b i
:| 7#D,2
10.6原子力显微镜 eRauyL"Q+
>ZA= 9v
10.6.1AFM的基本硬件组成 p6VD*PT$&
S}m_XR]
10.6.2AFM的工作原理 Dn- gP
5En6f`nR{
10.6.3AFM的工作模式 & hCbXs=
}x8!{Y#cF
10.6.4AFM在力学测量中的应用 z\YIwrq3*
uOxHa>h
10.7扫描近场光学显微镜 1GY2aZ@
J
3!~e+wn
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 l,ENMKA^D
>.h:Y5
10.7.2光子扫描隧道显微镜 S63 Zk0(25
xQy,1f3s+
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 )P$ (]{
8fR(y~_gF
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 Bq0 \T
0,
R>Ra~ b
10.8扫描探针显微镜 g(7 -3q8eq
J~YT~D 2L
10.8.1NRC的大范围计量型AFM On mmcem
"fFSZ@,r
10.8.2PTB研制的大范围SPM @hLkU4S
1uF$$E6[
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 'CLZ7 pV
AeJ ;g
习题与思考10 MB plh VK8
Cj5mM[:s
参考文献 O*yxOb*
x2"iZzQlD
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