《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。 +zdkdS,2<
[~<',,tA0|
[attachment=124599] Gx!RaZ1
第1章光学测量的基础知识 5 WppV3;
kV rT?
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 L%d? eHF
na3kHx@
1.1.1基本概念 X{xJ*T y'
BNCJT$t YX
1.1.2误差与测量不确定度 SU'1#$69F
`Y\/US70{c
1.1.3基本构成 pt v 4v[gQ
'Xl>,\'6
1.1.4主要应用范围 &{/>Sv!6#
W-PZE|<
1.1.5基本方法 #@6L|$i X
>ij4z
N
1.1.6发展趋势 $JB:ro zE
G`#gV"PlC
1.2光学测量中的常用光源 DiQkT R
e-cb?.WU?
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 pIn WKj[y1
;]M67ma7C
1.2.2热光源 thPH_DW>eb
px>> ]>ZMH
1.2.3气体放电光源 9BD|uU;0
*6D%mrK
1.2.4固体发光光源 70
UgK E
TcLaWf!c5
1.2.5激光光源 |J Q:.h
A4Q)YY9~
1.3光学测量中的常用光学器件 C9g~l}=$&
WQLL[{mhS
1.3.1激光准直镜 ;vc lAsJ
{qWG ^Db
1.3.2分光镜 f76|
sHTePEJ_h
1.3.3偏振分光镜 h!N&gZ[0
T7,Gf({
1.3.4波片 &#oZ>`Qu
c^Gwri4
1.3.5角锥棱镜 .(dmuV9
C $RAJ
1.3.6衍射光栅 y[WYH5 &DJ
TnBG MI,g'
1.3.7调制器 FV6he [,
cevV<Wy+
1.3.8光隔离器 @
U8}sH ^
&Y>~^$`J
1.4光学测量中的常用光电探测器 /-K dCp~
~sHZh
1.4.1常用光电探测器的分类 Y5i`pY/}#?
9Oo* 8wvGG
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ?tC}M;~
)Kk(P/s
1.4.3常用光电探测器介绍 FX|lhwmc(
8@W/43K8-
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 FP'u)eU&3
:
9?Cm`
1.5.1光学测量系统中的噪声 -6~dJTm[t
svq9@!go
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 K]pKe" M
>,"D9!
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 4=F]`Lql
^Q)g sJY|I
1.6.1概述 ^8-~@01.`_
M*~v'L_sI
1.6.2机械调制法 z sMw5C
"'}v 0*[
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 A D}}>v
O^R:_vb3I
习题与思考1 ^0-e,d
9h
ZLN_,/7
第2章光干涉测量 }Uwkef.Q
_5U%'\5s
2.1光干涉基础知识 2 -p
[zh4W*K_cq
2.1.1光的干涉条件 0(hv #C4
H81.p
2.1.2干涉条纹的形状 C Dn R
LA;V}%y ?
2.1.3干涉条纹的对比度 Y( V3P nH
yYG3/Z3u5
2.1.4产生干涉的途径 v/aPiFlw
m[@%{
2.2波面干涉测量 #GY&$8.u*
g]==!!^<D
2.2.1概述 w$b+R8.n)
N[a ljC-R
2.2.2泰曼格林干涉仪 47C(\\
! =\DC,-CB
2.2.3移相干涉仪 @`IXu$ Wm(
r(,= uLc
2.2.4共路干涉仪
rTP5-4
ebO`A2V'(
2.3激光干涉仪 yBPt%EF
o8};e
2.3.1迈克尔逊干涉仪 l`v
+sV^1
7z/(V\9B
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 2xL!PR-
?ae[dif
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 SG
dfhno;
)]c]el @y
2.4白光干涉仪 }&Wp3EWw
;T5,T
2.5外差式激光干涉仪 WA]%,6
wVvqw/j*f
2.5.1概述 RV0>-@/x
nJtEUVMt
2.5.2双频激光干涉仪 9S:{
[]A" ]p
2.5.3激光测振仪 /-!&k
cX|[WT0[ I
2.6激光自混合干涉测量 zp7V\W;
&
iA55y T+
2.7绝对长度干涉计量 QMXD9H0{
e5qrQwU
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 u%6Ird x
[K/O5_
2.7.2激光无导轨测量 Q(~3pt
/~o7Q$)-b
2.8激光干涉测量的重大应用举例 YBYB OH
w ?]ZU-
2.8.1激光干涉测量引力波 z +3<$Z
j!zA+hF (
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ]dP Vtk
&\;<t, 3A~
习题与思考2 2-vJ v+-
'}U_D:o.b
第3章激光准直与跟踪测量 y-w2O]
`ir&]jh.A
3.1概述 *'U hlFed
U0NOU#
3.1.1激光准直测量基本原理 zW*} `S "
0Y2\n-`z
3.1.2激光准直测量系统的组成 }1U#Ve,=_
=)(3Dp
3.2激光测量直线度原理 Q)x?B]b-
L*zb ike
3.2.1直线度测量概述 u~$WH, P3
Ni+3b
3.2.2激光测量直线度方法 lhLnyg Uk
a{<p '_
3.2.3直线度测量误差分析 [8, PO
Sg-g^ dIN1
3.3激光同时测量多自由度误差 )>(L{y|uYX
kP7a:(P_g
3.3.1滚转角测量 +68+PhHF
W3 ^z Ij
3.3.2四自由度误差同时测量 BX@pt;$ek7
V -q%r
3.3.3五自由度误差同时测量 1*Sr5N[=
{SF[I
3.3.4六自由度误差同时测量 m_c O<LB
lkV6qIj
3.3.5激光跟踪测量 w+q ?T
, p_G/ OU
习题与思考3 VBu8}}Ql
d!`lsh@tF
第4章激光全息与散斑测量 1s Br.+p
-@rxiC:Q
4.1全息术及其基本原理 dSwm|kIa
sa_R$ /H
4.1.1全息术基本原理 Xc\* 9XV:
BR; Q Y1
4.1.2全息图的类型 %PzQ\c
k]Zo-xh4
4.1.3全息设备基本构成 p ss6Oz8
;_iPm?Y8
4.2激光全息干涉测量 'g]hmE
$Z/klSEf
4.2.1单次曝光法 Z)/6?? /R
,:^
N[b
4.2.2二次曝光法 K>kLUcC7Z
fCB:733H
4.2.3时间平均法 CoJ55TAW
*9J1$Wa
4.3激光全息干涉测量的应用 tG/1pW
\yM-O- {
4.3.1位移和形状检测 prZ55MS.
DR6]-j!FK
4.3.2缺陷检测 oAY_sg+
9SY(EL
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 BjiYv}J
mG_BM/$
4.4激光散斑干涉测量 Rv vh{U;t
kBbl+1{H
4.4.1散斑的概念 h2% J/69
Yj3 P 7k$c
4.4.2散斑照相测量 $_)=8"Sn
,>u=gA&}
4.4.3散斑干涉测量 9 RxO7K
eaQ90B4
4.4.4电子散斑干涉 >D ne? 8r
MHo1 lrZa+
4.4.5时域散斑干涉 ;-Ss# &
l)Zs-V!M^\
4.5散斑干涉测量的应用举例 ]M3# 3Ha"
W<NmsG})_g
习题与思考4 \X&
C4#
. |uLt J
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 YdI0E
&3Tx@XhO
5.1激光衍射测量基本原理 ?> V6P_r>
XrS\+y3
5.1.1单缝衍射测量 7 j j U
6Nt$ZYS
5.1.2圆孔衍射测量 !9r:&n.\
?U_9{}r
5.2莫尔条纹测量 ' "'Btxz
^mg*;8e Ga
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ,- '4L9
u g\w\b
5.2.2莫尔条纹的基本性质 se!mb _!
Q2/.6 O8
5.2.3莫尔条纹测试技术 JRO$ <
m_* R.a
5.3衍射光栅干涉测量 A x!Gu$K2o
<tbZj=*O/o
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 TY.F pW
(R'+jWH
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 z856 nl
v7IzDz6gF
5.4X射线衍射测量 z<pJYpxH
K m 3&N
5.4.1X射线衍射测量原理 @ u)
'yS
zX kx7d8
5.4.2X射线衍射测量材料应力 =MLf[
wqD5d
习题与思考5 ~O;y?]U
`.=sTp2rbc
第6章机器视觉测量 _8><| 3d
)"`!AerJ
6.1摄像机模型 R 8&|+ya
KrKu7]If6#
6.2图像处理技术 TfRGA (+#
Yv )aAWEa
6.2.1图像滤波 H"C UZ
?_q+&)4-o
6.2.2图像增强 G K{ { 7B
8L J{i%
6.3结构光视觉测量 -2i\G .,J
l#bAl/c`
6.3.1激光三角法的测量原理 u+D[_yd^
Ct]A%=cZW
6.3.2结构光视觉测量系统
/ \=MBUN
0{) $SY
6.3.3点结构光视觉测量原理 mm[SBiFO\
j m3G?Vnq
6.3.4线结构光视觉测量原理 0 ^~\COa
6EJVD!#[K
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 1S$h<RIPAc
! gP0ndRJ=
6.4双目立体视觉测量 O~ @fXMthh
NY.k.
6.4.1数学模型 c
~F dx
h`5)2n+ P
6.4.2双目立体视觉的标定方法 I*\ ^,ow
M> l^%`
6.5基于相位的视觉测量 [!"XcFY:a
J]pa 4C`
6.5.1相移形貌测量 x<B'.3y
uDuF#3
+"
6.5.2立体相位偏折测量 V"R pH,
A^Cj 1:,
6.6视觉测量的应用举例 +MUwP(U=w
nr2r8u9r
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 @CQb[!9C
=AOWeLk*G
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 NZXjE$<Vr
Mkv|TyC
习题与思考6 <@, $hso7:
Hs0pW5oZ
第7章激光测速与测距 E 9 Y\X
1n%8j*bJq
7.1多普勒效应与多普勒频移 )\ 0F7Z
9dKul,c
7.2激光多普勒测速 ,&]MOe4@>
#y; yN7W
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 /-Qv? "
OX hAha`R
7.2.2激光多普勒测速技术 kA#vByf`v
d"T Ht}
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 30F!kP*E
\ 7Cg, Xn
7.3激光测距 +=3CL2{A n
n:#TOU1ix<
7.3.1脉冲激光测距 jqcz\n d
cFZCf8:zB
7.3.2相位激光测距 E{Vo'!LY
B)=~8wsI:Z
7.4激光测速和测距应用 _ PWj(});
]~c+'E`
7.4.1车载激光多普勒测速 pY} /j;.[
3y`F<&sA
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 YD[H
@Hjea1@t
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 B BL485`
3 <SqoJSp
习题与思考7 46,j9x
;;&F1@3tBa
第8章光纤传感原理与技术 r%=[},JQ
G=d(*+&
B
8.1概述 &Cro2|KZhG
| {P|.
8.1.1光纤传感的主要类型 >bm|%Ou"
@h9MxCE!
8.1.2光纤传感的主要特点 j,
u#K)7{T
*^X bDg9
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 /Jlv"R 1,
f~M 8A.
8.2.1光纤的基本结构 Fi;VDK(V9
T] | d 5E
8.2.2平板波导介质中的光波模式 xH kxc}h
#Mg vG,
8.2.3光在光纤中的传输规律 8L {u}|{
i g71/'D
8.2.4光纤的传输特性 S`q%yp y
Nw<P
bklz
8.3光纤传感 Dgi~rr1`'s
wD9a#AgEd
8.3.1强度调制型光纤传感 %%}A|,
,E*R,'w
8.3.2相位调制型光纤传感 Z`_.x
&Y
{B V4h%P]:
8.3.3偏振调制型光纤传感 tS?lB05TOR
h%}( h2 W
8.3.4波长调制型光纤传感 ; st\I
$& {IKP)u
8.3.5光纤分布式传感 rU\[SrIhz
trYTs,KV
习题与思考8 SgM.B
d ,F5:w&
第9章激光雷达三维成像技术 *e4TSqC|
ClUSrSp
9.1激光雷达三维成像原理 )|]dm Q-
E`D%PEps+
9.1.1激光雷达距离方程 a39h P*
oyeG$mpg
9.1.2信噪比 .5Z_E
O
0D [@u3W
9.1.3可探测距离 AXW!]=?X
:7b-$fm
9.1.4横向成像参数 :`W|h E^
:c 8^db`"
9.2激光三维成像雷达技术 T@ 48 qg
Fb _S&!
9.2.1机械扫描激光成像雷达 e3(<8]`b[
!]b@RU U
9.2.2面阵成像激光雷达 8l)
RQ'
H!(K
9.2.3固态激光成像雷达 49h0^;xlo:
U[8{_h<#
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 ZF{~ih*^u
lOerrP6f(
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 Pl
|nxdB&1n
9.4激光三维成像雷达的应用 `deY i 2z
S +I^!gT
习题与思考9 =_-C%<4
5P ke8K
第10章光学探针测量 l4T:d^Eb
Cvn$]bt/s
10.1微观表面形貌测量 9([6d.`~
iuAq.$oi{
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 [.cq{6-
& Ocu# Cb
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ElR)Gd_ 8
=ApY 9`
10.2机械式探针测量 `,#!C`E 9
Pes =aw
10.2.1机械式探针测量基本原理 ExrY>*v
#A<"4#}
10.2.2机械式探针测量系统 tOg=zXm
YoSQN/Z
10.3光学焦点探测 L;)v&a7[P
=,:K)
10.3.1强度式探测方法 Bc
^4 T1
{bkGYx5.C
10.3.2差动探测方法 9g@NcJ]
d*-Xu v
10.3.3散光方法 }76.6=~
JvJ;bFXD
10.3.4Foucault方法 v33T @
LDQ
e^
10.3.5斜光束方法 ^k72{ 3N(
QJXdb]Y^;
10.3.6共焦方法 (%DRt4u <H
-!R
l(if
10.3.7光学焦点探针的特点 4iBxPo( 0
x0G>ktWq<
10.4干涉型光学探针测量 s]x2DH+_
r)B3es&&
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Vy;_GfT$
g
i4
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ;=p;v .l
{B ^pnLc
10.5扫描隧道显微镜 [%~NM/xu<
gb-tNhJa@b
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 A u=kSSB
wAz,vq=x
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 -$R5
CWMlZ VG
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 +]L) >$6
0w}{(P;
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 l $ Zs~@N
C yf]`*
10.6原子力显微镜 "m>};.lj
Xz* tbW#
10.6.1AFM的基本硬件组成 {6tx,; r(F
}AAbhr9d}
10.6.2AFM的工作原理 )"~=7)~<^
q]l\`/R%u
10.6.3AFM的工作模式 G5+]DogS
GfNWP
10.6.4AFM在力学测量中的应用 opnkmM&[
n|Ma&qs
10.7扫描近场光学显微镜 hvcR.f)C>
O 3}P07
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 @`2ozi~lO
Iq@IUFpc7~
10.7.2光子扫描隧道显微镜 p1 ?J
#VR`?n?,
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 w6v1 q:20
`#<eA*^g5
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 gyg|Tn o
qKx59
10.8扫描探针显微镜 W7] mfy^
dcR6KG 8
10.8.1NRC的大范围计量型AFM GiFf0c
9
: n`0)g[(
10.8.2PTB研制的大范围SPM ^EUQ449<p
lDH_ Y]bM
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 wEv*1y4
LVWxd}0
习题与思考10 ; ? j~8
B8>FCF&}E
参考文献 +E `063
"rf\' 9=
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