《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。 K~6e5D7. ~^US/"
[attachment=124599] @F5f"8!.\ 第1章光学测量的基础知识 `:|@Zln tY/vL^mi 1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 i!H!;z# OSDy'@
1.1.1基本概念 Y "jE' 5>_5]t
{ 1.1.2误差与测量不确定度 x4kWLy7Sz X9=N%GY[ 1.1.3基本构成 [xlIG}e9 b{Zpux+ 1.1.4主要应用范围 2&LQg=O ][@F 1.1.5基本方法 B(5c9DI` 8*a),
3aK 1.1.6发展趋势 Lc2QXeo8 1Y/$,Oa5 1.2光学测量中的常用光源 -*ELLY[ ^))RM_ic 1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 R)8s
msx-O=4g 1.2.2热光源 kI\tqNJ i x~DLW1I 1.2.3气体放电光源 !u|Tu4G^ lFG9=Wf 1.2.4固体发光光源 /R8p] > 0> 1.2.5激光光源 JgfVRqm
<^R{U&Z@ 1.3光学测量中的常用光学器件 %j,iAUE< jA(vTR.` 1.3.1激光准直镜 Wr~yK? : ] +%*&.@z_ 1.3.2分光镜 tD=@ SX'Y hwnJE958L 1.3.3偏振分光镜 *|:Q%xr- v4vf}.L] 1.3.4波片 !X^Ce)1K n(ir[w#,]" 1.3.5角锥棱镜 9q[;u[A8^ ]/2T\w.< 1.3.6衍射光栅 _=f=f cl |F$BvCg 1.3.7调制器 8;gXg +b$S~0n
1.3.8光隔离器 Gpj* V|J @E9" Zv-$ 1.4光学测量中的常用光电探测器 7{kP}? %/9;ZV 1.4.1常用光电探测器的分类 zd%rs~*c /8yn vhF# 1.4.2光电探测器的主要特性参数 wEft4o o @Z# 1.4.3常用光电探测器介绍 Z9`TwS@x[ f'En#-?O 1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 \1%l^dE@ &p(0K4: 1.5.1光学测量系统中的噪声 ^c}J,tZ] -%c<IX>z9 1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 7N8H)X x i~uv?f 1.6光学测量中的常用调制方法与技术 uBnoQ~Qd[z .)XP\m\ 1.6.1概述 #E7AmmqD% MHj,<|8Q 1.6.2机械调制法 vG.9H_& u eb-2[= 1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 afEF]i NaUr!s 习题与思考1 g(x9S'H3l \[:/CxP 第2章光干涉测量 n]Li->1 /*)Tl 2.1光干涉基础知识 (<*e .N m su+s 2.1.1光的干涉条件 `_X;.U.Mv Cr ?4Ngw 2.1.2干涉条纹的形状 \6I+K" {MdLX.ycc) 2.1.3干涉条纹的对比度 ^]C&tG0 ! ! ]`
#JAL7 2.1.4产生干涉的途径 9SQ4cv*2 X|LxV] 2.2波面干涉测量 wBk@F5\< Q4* -wF-P 2.2.1概述 Ucw yxXI Ard]147 2.2.2泰曼格林干涉仪
G bP!9I "Dcs])7Q 2.2.3移相干涉仪 arK_oh0B Lv[OUW#S 2.2.4共路干涉仪 | t QiFC }R4c 2.3激光干涉仪 eJCjJ) {LzH&qu 2.3.1迈克尔逊干涉仪 sW#JjtK Fm_y&7._ 2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 UaG1c%7?X %(/!ljh_ 2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 F^$led1/F Ter:sge7 2.4白光干涉仪 ">81J5qgd B?rSjdY4 2.5外差式激光干涉仪 (h-*_a}F4 BG&cQr 2.5.1概述 1nknSw# $!@\ 2.5.2双频激光干涉仪 `Pn[tuIO `Hx~UH) 2.5.3激光测振仪 T\s)le RC#C\S6 2.6激光自混合干涉测量 BKa-
k!
6M.;@t,Y 2.7绝对长度干涉计量 -5l6&Y _?voU 2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 NG&_?|OmV 0H_!Kg 2.7.2激光无导轨测量 CI:^\-z r\6"5cQ= 2.8激光干涉测量的重大应用举例 s
MN*RKer :K82sCy%5 2.8.1激光干涉测量引力波 gy:%l wXjFLg!g? 2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 $*a'84-5G- cXMhq<GkAA 习题与思考2 nR>r2wMk@ b
IW'c_
, 第3章激光准直与跟踪测量 1' v5/ {%v-( 3.1概述 x3ERCqTR \'CN 3.1.1激光准直测量基本原理 5v)(8|.M ^>y@4q B 3.1.2激光准直测量系统的组成 pg+[y<B {yU+)t(. 3.2激光测量直线度原理 f&,{XZ y7i %W4 3.2.1直线度测量概述 F(#rQ_z] x_!0.SU 3.2.2激光测量直线度方法 g$:Xuw1 5m:i6,4 3.2.3直线度测量误差分析 }{ 9&:!uA <mMTD8Sx] 3.3激光同时测量多自由度误差 V}o n|A t2" (2 3.3.1滚转角测量 $eV$2p3H ,vqr<H9e 3.3.2四自由度误差同时测量 XMB[h t&Os;x?To? 3.3.3五自由度误差同时测量 R1:k23{ 0Z<I%<8bK 3.3.4六自由度误差同时测量 |wEN`#.;b e^YHJ>@ 3.3.5激光跟踪测量 |sZ! Uawpfgc} 习题与思考3 wfvU0]wk} 0n ~ Zz 第4章激光全息与散斑测量 \k`n[{ BG^C9*ZuP 4.1全息术及其基本原理 H
xV#WoYKj y|&}.~U[ 4.1.1全息术基本原理 F["wDO &bz:K8c 4.1.2全息图的类型 'evj,zFhW 5m=I*.qE 4.1.3全息设备基本构成 *tOG*hwdT 8E&XbqP+ 4.2激光全息干涉测量 M}_i52 +t4BQf 4.2.1单次曝光法 )4?x5# LIU}a5 4.2.2二次曝光法 KD1=Y80P E+"dqSI/v 4.2.3时间平均法 0U/K7sZ bk<\ujH 4.3激光全息干涉测量的应用 O?8Ni=] iVFkYx%} 4.3.1位移和形状检测 3QSZ ZJ DcMJ^=r8O: 4.3.2缺陷检测 ]`g<w# 3Y)PU= 4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ]Q
"p\@\! }~h'FHCC+ 4.4激光散斑干涉测量 <X TU8G N4;7gSc" 4.4.1散斑的概念 2,vB'CAI t:JI!DR 4.4.2散斑照相测量 [U#72+K ,y9iKkg 4.4.3散斑干涉测量 -16K7yk P^MOx4 4.4.4电子散斑干涉 H* ,,^ S~qZr 4.4.5时域散斑干涉 b,P ]9$Ut }7{t^>;D 4.5散斑干涉测量的应用举例 wpA`(+J :[@k<8<] 习题与思考4 &2-L.Xb <?D[9Mk$ 第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ]maYUKqv}' 4GG>!@| 5.1激光衍射测量基本原理 xX0-]Y h: H9 C9P17 5.1.1单缝衍射测量 #B'aU#$u h0?2j)X_
5.1.2圆孔衍射测量 =O _z( B:"THN^ 5.2莫尔条纹测量 C
]Si|D TGuiNobD 5.2.1莫尔条纹的形成原理 ULc`~] "I;C;}! 5.2.2莫尔条纹的基本性质 hA 3HVP_ j4FeSGa 5.2.3莫尔条纹测试技术 , "jbq~ $&|y<Y= 5.3衍射光栅干涉测量 !>x|7
: FAH\ 5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ka\OJ7u bG&"9b_c 5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 QQk{\PV rA0,`}8\ 5.4X射线衍射测量 UX`]k{Mz y AF+bCXo 5.4.1X射线衍射测量原理 )PkNWj6%y d#:3be{|&q 5.4.2X射线衍射测量材料应力 _FbC{yI8; PIA)d-Z 习题与思考5 F Kc;W 2y0J`!/) 第6章机器视觉测量 y`e4;*1 3`hUo5K 6.1摄像机模型 Kzy/9 e{({|V ' 6.2图像处理技术 ^/wfXm tC8(XMVx 6.2.1图像滤波 ,O1O8TwUB0 F}J-gZl 6.2.2图像增强 Uu6L~iB D/(L 6.3结构光视觉测量 QH4wUU3X z2ms^Y=j 6.3.1激光三角法的测量原理 mtic> C2]Kc{4 6.3.2结构光视觉测量系统 +i `*lBup$ 8$xPex~2 6.3.3点结构光视觉测量原理 50jOA#l[ sKLX [l 6.3.4线结构光视觉测量原理 hlvt$Jwq qv
3^5d 6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 hovGQHg L;_c|\% 6.4双目立体视觉测量 iMF<5fLH& \8uo{#cL8 6.4.1数学模型 0?7XtC P< '2J0>Bla 6.4.2双目立体视觉的标定方法 XA0(f* Ocg"M Gb 6.5基于相位的视觉测量 rgIrr5 2J;`m_oP 6.5.1相移形貌测量 >: 0tA{bV Zr$d20M2A; 6.5.2立体相位偏折测量 D| I Ec? i< (s}wg 6.6视觉测量的应用举例 J.*XXM- V l2v_?j-)x 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 Q+|{Bs)6i1 Q>}2cDl 6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 5G}6;U Y E
?2O( 习题与思考6 7&}P{<}o^ h4&;?T S 第7章激光测速与测距 =<f-ob8, PL0`d`TI 7.1多普勒效应与多普勒频移 {B$2"q/~ $KV&\Q3\0 7.2激光多普勒测速 PsjbR Df07y<>7Q 7.2.1激光多普勒测速的基本原理 S{F-ttS" [um&X=1V8 7.2.2激光多普勒测速技术 \jW)Xy +,'T=Ic{ 7.2.3激光多普勒测速技术的进展 *ck}|RhR T~4mQuYi 7.3激光测距 r2*<\ax noVa=aU^ 7.3.1脉冲激光测距 suJ_nb `linG1mF 7.3.2相位激光测距
GrJ#. MlO-+}`_+ 7.4激光测速和测距应用 ;uI~BV*3 HP2wtN{Zs 7.4.1车载激光多普勒测速 jdRq6U^ ,#u\l>&$ 7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 q?{}3 dPC %(m]) 7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 JXQPT +}7fg82) 习题与思考7 #m. AN `{<frB@ 第8章光纤传感原理与技术 >O{7/)gS^ -<f/\U 8.1概述 ^i%A7pg AMlV%U# 8.1.1光纤传感的主要类型 sLh0&R7 Dk)}|GJ()" 8.1.2光纤传感的主要特点 B:oF;~d/, N{akg90 8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 vS;'}N c,5n,i 8.2.1光纤的基本结构 iSp Fxd{ Zk` 8.2.2平板波导介质中的光波模式 i s"vekC 6XUuGxQV/ 8.2.3光在光纤中的传输规律 S)\8|ym6! y0q#R.TOm 8.2.4光纤的传输特性 Z[#IfbYt Ub)I66 8.3光纤传感 jp<VK<s] [,f)9v) 8.3.1强度调制型光纤传感 Q|hm1q ;b~~s.+ 8.3.2相位调制型光纤传感 crmUrF# L@)&vn] 8.3.3偏振调制型光纤传感 q(]f]Vl|0 # mT]j"" 8.3.4波长调制型光纤传感 1M5 -pZ[D =&U`9qN 8.3.5光纤分布式传感 F|eu<^"$ H
IsYP0(L 习题与思考8 &sOM>^SAD ey1Z/| 第9章激光雷达三维成像技术 3]}'TA`v :EHQ .^ 9.1激光雷达三维成像原理 l8wF0| -CBD|fo[h 9.1.1激光雷达距离方程 R_e)mkE [%8@DC' 9.1.2信噪比 b~Z=:'m8 bEpMaBN 9.1.3可探测距离 %?tq;~|]Q aWvd`qA9r 9.1.4横向成像参数 Eb@MfL lizTRVBE 9.2激光三维成像雷达技术 n(&*kfk :,F=w0O 9.2.1机械扫描激光成像雷达 ])$S\fFm 1D1b"o 9.2.2面阵成像激光雷达 |~$7X D VwCx^ 9.2.3固态激光成像雷达 a-PGW2G 6E+=Xi 9.2.4非机械扫描激光成像雷达 9*p G?3*I epVH.u% 9.3激光雷达三维成像技术的新发展 `"Dy%&U _T~H[&Hl 9.4激光三维成像雷达的应用 XZO<dhZX: 2V$9ei6 习题与思考9 QkX@QQT?
%0v*n8 第10章光学探针测量 U42\.V0 .BL:h&h|y 10.1微观表面形貌测量 WEC-<fN|Y\ s/S+ ec3 10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 %FS;>;i? RndOm.TE 10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 6Bdyf(t ^<9)"9)m_ 10.2机械式探针测量 hEcYpng~ Ihef$, 10.2.1机械式探针测量基本原理 E& ]_U$ 4TJ!jDkox 10.2.2机械式探针测量系统 eCL?mh K @Z2/9K%1' 10.3光学焦点探测 vs*I7< <4NQL*|> 10.3.1强度式探测方法 b-b;7a\N M,{<TpCx 10.3.2差动探测方法 SRk7gfP*q APuu_!ez1 10.3.3散光方法 6SAQDE Na;t#, 10.3.4Foucault方法 =+Tsknq Ap,q
`S 10.3.5斜光束方法 Ib(,P3 JOHp?3 "4 10.3.6共焦方法 "GB UQ} ~$ WQ"~z 10.3.7光学焦点探针的特点 /2'c> qq>44 k\|) 10.4干涉型光学探针测量 2 ^ kn5 %>NRna 10.4.1相移干涉光学探针测量方法 9;:7e*x]lc n(# c`t* 10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 c=<v.J@K | &\^n2`> 10.5扫描隧道显微镜 JgZdS-~ %,E7vYjT% 10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 u"joCZ7`kG dK7 ^ 10.5.2扫描隧道显微镜的功能 .?7So3 :if5z2PE/ 10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ^)'||Ly kjfxjAS=m 10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @@xF#3 (BhL/A 4 10.6原子力显微镜 s-o~@(r6 ";58B}ki 10.6.1AFM的基本硬件组成 B)(w%\M4^ q .)^B@}_ 10.6.2AFM的工作原理 fY2l.H\f Is~yVB02 10.6.3AFM的工作模式 LDSbd,GF JCBnFrP 10.6.4AFM在力学测量中的应用 9Z}S]-u/ nFSG<#x\ 10.7扫描近场光学显微镜 uFa-QG^Y{ SwQOFE/Dv~ 10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 A`
oa|k!U ]lC4+{V 10.7.2光子扫描隧道显微镜 Oym]&SrbS ~c'\IM 10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 o<Ke3?J\ +# A|Zp< 10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 _qdWQFuM }:tAKO=+ 10.8扫描探针显微镜 + 4++Z I%C]>ZZh 10.8.1NRC的大范围计量型AFM uV#-8a5! ',<{X(#( 10.8.2PTB研制的大范围SPM VN1#8{ XP3QBq 10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 :^C#-O iOE9FW|e 习题与思考10 h/w] WIhIEU7 / 参考文献 $XtV8 1/F<T
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