《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。 XtZd%
#2},
9%NsW3|
[attachment=124599] FqbGT(QB0
第1章光学测量的基础知识 2%R.~9HtA
3$YbEl@#
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 sBI/`dGZV
e/+. ^ '{
1.1.1基本概念 T|BlFJ0"
Os>&:{D 4!
1.1.2误差与测量不确定度 Ty{
SZU J
N.z2eo
1.1.3基本构成 S
WTZ6(!oW
q#c+%,Z=C
1.1.4主要应用范围 4<UAT|L^`
5ta;C G
1.1.5基本方法 YfT
D
aL&egM*
1.1.6发展趋势 u
e
__tA(uA
1.2光学测量中的常用光源 k -R"e
j ?o6>j
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 hV,T889'
"y7 \F9
1.2.2热光源 MLTS<pW/
|H^v8^%>zm
1.2.3气体放电光源 <aaT,J8%[
x5PM ]~"p
1.2.4固体发光光源 "dt} k$Gr
=d"5k DK-m
1.2.5激光光源 RaSuzy^`*]
n>eDN\5
1.3光学测量中的常用光学器件 -U$;\1--
9@"pR;X@
1.3.1激光准直镜 BH}Cx[n? ~
Dl0{pGK~
1.3.2分光镜 ( m! kg
PPG+~.7
1.3.3偏振分光镜 @ls/3`E/5E
@IbZci)1
1.3.4波片 V73/q
J" E _i ]
1.3.5角锥棱镜 x 4LPrF1
|dHtv 6I
1.3.6衍射光栅 q!U$\ Q&
g ^|R;s{
1.3.7调制器 0w TOdCvmb
d#d&C JAfr
1.3.8光隔离器 Ici4y*`M
K^"l.V#J
1.4光学测量中的常用光电探测器 p]y .N)a
JBc*m
1.4.1常用光电探测器的分类 {y5 L
!9r%d8!z
1.4.2光电探测器的主要特性参数 "R)n1,0
y?r`[{L(lA
1.4.3常用光电探测器介绍 xuqG)HthRS
c}S<< LR
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 sx u P"4
&|'yqzS3
1.5.1光学测量系统中的噪声 cg]Gt1SU
m0.g}N-w
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 bnvY 2-O6
nLk`W"irM
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 '/loJz 1
Z 369<
1.6.1概述 Au)~"N~p?
vA op#V
1.6.2机械调制法 znWB.H
s}UJv\*
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 F_w+8)DZ
)+,h}XqlX
习题与思考1 lJfk4 -;M
T)q
Uf
H
第2章光干涉测量 /G]/zlUE
* Z)j"i
2.1光干涉基础知识 &F7_0iA P(
4=y&}3om(0
2.1.1光的干涉条件 w RK27=\z
I} Q+{ /?/
2.1.2干涉条纹的形状 WO!OaC?+B,
{/5a F_0D.
2.1.3干涉条纹的对比度 9qGba=}Ey
w 3b?i89
2.1.4产生干涉的途径 WQ:Y NmQ1p
Zi\ex\ )5
2.2波面干涉测量 Ke:EL;*8k
=\ 5f_g2M
2.2.1概述 yEh{9S%6p
RZnmia
2.2.2泰曼格林干涉仪 x2H IS xg
x}WP1YyT~
2.2.3移相干涉仪 tfm 3IX
6,~ 1^g*
2.2.4共路干涉仪 (5+g:mSfr
=\)zb '\=d
2.3激光干涉仪 NZ8X@|N
iY,oaC~?"N
2.3.1迈克尔逊干涉仪 g;[t1~oF
P&[&Dj
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 o F_r C[
0/!0W% f[}
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 wm ?%&V/#
!z2xm3s{]p
2.4白光干涉仪 d9jD?HgM(
5efN5Kt
2.5外差式激光干涉仪 `@ ,Vbn^_
G8?Do+[
2.5.1概述 {(Mmv[y
br k*;
2.5.2双频激光干涉仪 ,(sE|B#s
\4<|QE
2.5.3激光测振仪 H {9P=l
]8$H 'u(C
2.6激光自混合干涉测量 s?9Y3]&+&M
/yx)_x{
2.7绝对长度干涉计量 [,ulz4"
\x4:i\Fx@
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 gzW{h0iRr
lMg#zT !?
2.7.2激光无导轨测量 cud9oJ-=;
pAA)?/&oKV
2.8激光干涉测量的重大应用举例 ~h=iZ/g_^_
./'d^9{
2.8.1激光干涉测量引力波 (@^ySiU
?X\.O-=4X
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 C v*K.T
:Zob"*T
习题与思考2 /e|qyWs
'+g[n
第3章激光准直与跟踪测量 v&]y zl
/yY} .S
3.1概述 K:AP 0Te
[^/a`Kda8
3.1.1激光准直测量基本原理 <_=O0 t| 6
MujEjD "|
3.1.2激光准直测量系统的组成 61gyx6v
QSM3qke
3.2激光测量直线度原理 .O#7X
OqF8KJnO;
3.2.1直线度测量概述 i -@V
+ IjBeQ?
3.2.2激光测量直线度方法 P-8QXDdr
`2x. -
3.2.3直线度测量误差分析 KPjAk
w2('75$J
3.3激光同时测量多自由度误差 Y"s8j=1m
31e
O2|7
3.3.1滚转角测量 1:@ScHS
N cGFPi (Z
3.3.2四自由度误差同时测量 s6_i>
9!X p+<
3.3.3五自由度误差同时测量 (mI590`f
L=C#E0{i
3.3.4六自由度误差同时测量 ^\J-LU|"B
yA_ly <
3.3.5激光跟踪测量 5gC> j(
hJk:&!M=T
习题与思考3 [EZ=t k
tw\1 &*:
第4章激光全息与散斑测量 R>;&4Sjr
ObS#aRq
4.1全息术及其基本原理
+`ov1h
Bm%|WQK
4.1.1全息术基本原理 /nX_Q?mo
w&J_ c8S
4.1.2全息图的类型 '^[+]
V*Xr}FE
4.1.3全息设备基本构成 Ss\?SEq
h5-yhG
4.2激光全息干涉测量 h9iQn<lp4.
hJir_=
4.2.1单次曝光法 3/]FT#l]i
C|3cQ{
4.2.2二次曝光法 N Z6:Zz M
1~LfR
4.2.3时间平均法 asLrXG GyT
j?k| -0
4.3激光全息干涉测量的应用 2Yd@ V}
lB_X mI1t
4.3.1位移和形状检测 e- \/1N84
$%
gz , {
4.3.2缺陷检测 N#$]W"U
Zkqq<
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 Qc P U{#6
w1VYU >
4.4激光散斑干涉测量 D. x8=|;
?cKTe GrS
4.4.1散斑的概念 9$C?)XK XB
:)tsz;
4.4.2散斑照相测量 Hr!$mf) h
d&f!\n_~
4.4.3散斑干涉测量 "Ehh9 m1&
?d{O' &|:
4.4.4电子散斑干涉 7y)Ar 8!D
pLV
%g#h
4.4.5时域散斑干涉 L%QRWhB
I|<]>D -8
4.5散斑干涉测量的应用举例 Y5;afU='
aIrM-c8.O
习题与思考4 FH$q,BI!R
uwZ,l-6T
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 [/VpvQ'
1\Pjz
Lj
5.1激光衍射测量基本原理 o8 hE.pf&
P B5h5eX
5.1.1单缝衍射测量 "bW x <
S $o1Q
5.1.2圆孔衍射测量 k)X\z@I'
>7~*j4g
5.2莫尔条纹测量 v2p0EOS
-/0\_zq7
5.2.1莫尔条纹的形成原理 hN]l
$Ct
hiA\~}sl n
5.2.2莫尔条纹的基本性质 }Q ]- Y :
UwF-*(#41
5.2.3莫尔条纹测试技术 g`fMHU7
!IO\g"y~|%
5.3衍射光栅干涉测量 *F Zav2]-
sK&kp=zu
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 37Q8Yf_
HX}B#T
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 A*81}P_
o^* :
5.4X射线衍射测量 ud BIEW,`
vD?D]8.F~Q
5.4.1X射线衍射测量原理 "Y &
M" /Jn[
5.4.2X射线衍射测量材料应力 q 5z^y(Sv
x|dP-E41\
习题与思考5 o9]32l
4Y2I'~'
第6章机器视觉测量 WG,1%= M @
vR2);ywX
6.1摄像机模型 rwP)TJh"
Qzo -Yw`=
6.2图像处理技术 c ^.^5@
XM
w6b*O
6.2.1图像滤波 h$6'9 rL&i
dzAumWoh
6.2.2图像增强 wCR! bZ w
M<*Tp^Y'
6.3结构光视觉测量 {Bk` Zlki
Q#Zazvk
6.3.1激光三角法的测量原理 R LF6Bc
p I8z.JD
6.3.2结构光视觉测量系统 h-;> v.
?Fn y_{&^H
6.3.3点结构光视觉测量原理 x>TIx[ x
ipp`9 9
6.3.4线结构光视觉测量原理 #0uu19+}
X1a~l|$h
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 a{^z= =
Zy;jp*Q
6.4双目立体视觉测量 A46q`l9B
vN],9 q
6.4.1数学模型 b | DU
e@0|fB%2
6.4.2双目立体视觉的标定方法 r,0D I
Z$KyK.FUU
6.5基于相位的视觉测量 i7r)9 ^y
)$ 9w Kk\F
6.5.1相移形貌测量 7sO AaWx
~K3Lbd|
r
6.5.2立体相位偏折测量 g |?}a]G
xW5 `.^5
6.6视觉测量的应用举例 GQY"
+xa8]
R=E4Sh
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
~,&8)1
uj.$GAtO)
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 y'odn ;
tugIOA
习题与思考6 Tc||96%2^
)^s> 2 1
第7章激光测速与测距 :LNZC,-f}5
%#v$ d
7.1多普勒效应与多普勒频移 X;6;v]
[#Gu?L_W
7.2激光多普勒测速 %po;ih$jr*
`Kf@<=
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Sq_.RU
(Uj aL @G
7.2.2激光多普勒测速技术 m)pHCS
<@ ts[p.
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 ?zutU w/m
yLfyLyO L
7.3激光测距 kJf0..J[#<
jFe8s@7
7.3.1脉冲激光测距 |g^YD;9s.
rCA!b"C2
7.3.2相位激光测距 Nh^I{%.x
8WP"~Js!
7.4激光测速和测距应用 H@wjZ;R
U9 b [ t
7.4.1车载激光多普勒测速 S>(x x"Ia
r ^C(|Vx
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 T?!SEblP]
WR#h~N
9c
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ,pTZ/#vP#
X{V s
习题与思考7 ,z#D[5
E`^ D9:3:)
第8章光纤传感原理与技术 5ILKYUg,
NwYQ6VEA
8.1概述 a1 I-d=]
L,#YP#O,j
8.1.1光纤传感的主要类型 lN5PKsGl
n5A|Zjk;
8.1.2光纤传感的主要特点 jmv=rl>E*
13v`rK`7o
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 z$%8'
+<xQF
8.2.1光纤的基本结构 3Q62H+MC
H9TeMY
8.2.2平板波导介质中的光波模式 YzZj=]\`b
,{q#U3
8.2.3光在光纤中的传输规律 V*te8HIe
|- \anby<
8.2.4光纤的传输特性 U
^O4HJ
C/N;4
8.3光纤传感 5TuwXz 1v
9x4z m
8.3.1强度调制型光纤传感 y,&[OrCm^\
&glh >9:G
8.3.2相位调制型光纤传感 w ]T_%mdk
UYZ C% $5x
8.3.3偏振调制型光纤传感 jsgDJ}
(oy@j{G)c6
8.3.4波长调制型光纤传感 (_}q>3
DpmAB.
8.3.5光纤分布式传感 )3e_H s+
JLWm9c+UTG
习题与思考8 Y9#dAI[Gce
o!+'< IQ'
第9章激光雷达三维成像技术 3)=ix. wW
BWYv.& =(
9.1激光雷达三维成像原理 v
))`U,Gm
k^K76m B
9.1.1激光雷达距离方程 [>p!*%m
;2 g.X(Ra
9.1.2信噪比 pd: YR;
Ne s|4Z<
9.1.3可探测距离 ynMYf
PuZzl%i
P3
9.1.4横向成像参数 KV;q}EyG
R|qNyNXo[
9.2激光三维成像雷达技术 /[>_Ry,
oaq,4FT
9.2.1机械扫描激光成像雷达 A~E S{Zkh
M8 Bp-_
9.2.2面阵成像激光雷达 hTv*4J&@|
`/R. 5;$|
9.2.3固态激光成像雷达 kP('X/
4P S|
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 Wy6a4oY
E3S0u7 Es
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 i}>EGmv m
1 <T|
9.4激光三维成像雷达的应用 Y~^R^ J
dVLrA`'P*
习题与思考9 k??C XW
d<Od QvW.
第10章光学探针测量 0VJH E~Bgi
9 4
6r#`q
10.1微观表面形貌测量 jYAm}_?No
jb/C\2U 4)
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 d<=!*#q;o
P>~Usuf4
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 IR2Qc6+{
d?YSVmG
10.2机械式探针测量 ^e]O
>CJ
wS7Vo{#@\
10.2.1机械式探针测量基本原理 tNZZCdB
Kt]vTn7!9
10.2.2机械式探针测量系统 L?8OWLjRy
L * 6<h
10.3光学焦点探测 n3U|
d+
&dw=jHt
10.3.1强度式探测方法 n?q+:P
9w&CHg7D
i
10.3.2差动探测方法 ]-X\n
gV:0 &g\v
10.3.3散光方法 IJ PyCi)
v1 ?G
10.3.4Foucault方法 5?(dI9A"K
i[.7 8K-s
10.3.5斜光束方法 q:jv9eL.O
X> yE<ni
10.3.6共焦方法 _E-{*,7bZS
gLo&~|=L-
10.3.7光学焦点探针的特点
}7fzEo`g
r}|)oG,=
10.4干涉型光学探针测量 NX;{L#lQ
i6;rh -M?.
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 v {1g`E
ojj
T
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Ew{N 2
67Tu8I /r
10.5扫描隧道显微镜 7n;a_Z0s$
R[vX+d!7
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 RJT55Rv{
0,__{? !
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 'rfs rZ?
O7&OCo|b%>
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 @ K2N cb7
3 XbFg%8YG
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 [P)](8nR[
[ >j.x 2=
10.6原子力显微镜 <x$f D37
@k:@mzB7R
10.6.1AFM的基本硬件组成 Mcd K! V
4l/~::y
10.6.2AFM的工作原理 b4ke'gx
ecp0 hG`%
10.6.3AFM的工作模式 J04R,B
hSh^A5
/
10.6.4AFM在力学测量中的应用 >M m.MNU
98{n6$\
10.7扫描近场光学显微镜 Ut2x4$9
jM'Fb.>~
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Fk`6
q
p1z ^i(
10.7.2光子扫描隧道显微镜 lrMkp @ f.
pG /g
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ] HG> O g
r9-)+R
J
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 $7Lcn9 ?G
Mw;^`ZxT
10.8扫描探针显微镜 % <%r
<%`z:G3
10.8.1NRC的大范围计量型AFM $@dPIq4o;}
SQw"mO
10.8.2PTB研制的大范围SPM <g8 {LG0
kw1L m1C
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 z` 8>$9
JQ\o[ t
习题与思考10 # k mI#W"^
I]d?F:cdX
参考文献 mj2sbRiSR=
BUsAEw M
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