《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。 Lfll O
gD1 +]am
[attachment=124599] ~lk@6{`l|1
第1章光学测量的基础知识 [?I/ Uo8
( Com,
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 f8#*mQ
O%VA)<
1.1.1基本概念 [-]A^?yBM
N33AcV!*8
1.1.2误差与测量不确定度 CrO `=\
V4EM5 Z\k
1.1.3基本构成 eQ\jZ0s;p
#]X2^ND4 7
1.1.4主要应用范围 wI>h%y-%!
Q)T+r~#2B
1.1.5基本方法 .<dOED{v
v~aLTI
1.1.6发展趋势 &M= 3{[
itHM7d
1.2光学测量中的常用光源 Q ]0r:i=
.
/4-} k
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 yXrd2?Rq@
B5
&YL
1.2.2热光源 C/y(E |zC$
-_HRqw,Z0
1.2.3气体放电光源 uR^.
7dHIW!OA
1.2.4固体发光光源 w#<p^CS
?CFoe$M
1.2.5激光光源 H@4/#V|Uy
i3d y
1.3光学测量中的常用光学器件 "]UIz_^'`U
DU`v J2
1.3.1激光准直镜 >"b[r
3 u4:l
1.3.2分光镜 0:#7M}U
'mUI-1GkT
1.3.3偏振分光镜 mV%h[~-
)gjGG8 Ee
1.3.4波片 s{B_N/^
Qhe DF7'z
1.3.5角锥棱镜 VRB~7\A5<)
#?Wo <]i
1.3.6衍射光栅 @ 'Q%Jc(
Qi"'bWX@
1.3.7调制器 9':/Sab:7v
3@'lIV
?,q
1.3.8光隔离器 HGb.656 r
Z>&K& ttJ
1.4光学测量中的常用光电探测器 v?}pi
ho_4fDv
1.4.1常用光电探测器的分类 k5C>_(
A
`T`c@A
1.4.2光电探测器的主要特性参数 #.b ^E3#+
gLV^Z6eE
1.4.3常用光电探测器介绍 VT
Vm7l
ff[C'
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 OFQ{9
TRo4I{L6S
1.5.1光学测量系统中的噪声 @E YK(QS-
tbY SK
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 [{?;c+[
j $KM9
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 Z+Xc1W^
?N(u 4atC
1.6.1概述 \1~I04'=
P$Ax c/H
1.6.2机械调制法 EL"4E',
1aVgwAI
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 &`m~o/
5"[y FmP*
习题与思考1 GgT=t)}wu
_ m " ^lo
第2章光干涉测量 Na-q %ru
)S#j.8P'B
2.1光干涉基础知识 yTP[,bM
2=Jmi?k
2.1.1光的干涉条件 u^!&{ q
/m; O;2"
2.1.2干涉条纹的形状 8.P XTOhVL
O-?z' @5cI
2.1.3干涉条纹的对比度 b5[ f 5
q;IhLB l'
2.1.4产生干涉的途径 J tThkh'-"
Dxz5NW4
2.2波面干涉测量 HK^a:BI
#% ;<FFu\
2.2.1概述 0@:Y>qVa
P"2Q&M_ /
2.2.2泰曼格林干涉仪 9&&kgKKGQ
G[y&`Qc)G
2.2.3移相干涉仪 N"&$b_u[
G#^m<G^M
2.2.4共路干涉仪 DS.39NY
,.J<.#D3J
2.3激光干涉仪 C:Wt CAm (
)`e^F9L
2.3.1迈克尔逊干涉仪 $>nkGb%Kp
M^Q&A R'F
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 h5<T.vV
UUZ6N ZQI
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 $,p.=j;P
aB/{ %%o
2.4白光干涉仪 $:xF)E
InAU\! ew
2.5外差式激光干涉仪 (N&k }CO]W
iH($rSE
2.5.1概述 cw*(L5b u
TJeou# =/
2.5.2双频激光干涉仪 QJ[(Y@ O6a
f_^ix
2.5.3激光测振仪 kyp U &F
)6PJ*;p-
2.6激光自混合干涉测量 (YaOh^T: |
"US" `a2
2.7绝对长度干涉计量 i528 e{&
Y8x(#qp,
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 *>?):-9"6N
B]&Lh~ Im
2.7.2激光无导轨测量 !"Z. "fm*
cq+nWHqF{J
2.8激光干涉测量的重大应用举例 NN31?wt
dq IZ#;:g
2.8.1激光干涉测量引力波 dj 8F6\
CO xZ
Q
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 p,M3#^ q
}rFsU\]:q
习题与思考2 Fh*q]1F
f\U? :8 3
第3章激光准直与跟踪测量 D5o+ 0R
;m2"c L>{l
3.1概述 z7NGpA(
; 'b!7sMO~
3.1.1激光准直测量基本原理 bxPY'&
3n}s CEt=
3.1.2激光准直测量系统的组成 hY4)W
I;bg?RsF
3.2激光测量直线度原理 ~;!i)[ -
;] l{ D}
3.2.1直线度测量概述 )]0[`iLe
< -@,
3.2.2激光测量直线度方法 )<H
91:.
R{2GQB
3.2.3直线度测量误差分析 b#/V ;
c0,gfY%sI$
3.3激光同时测量多自由度误差 X r
@w.b |
3.3.1滚转角测量 ;%b <uV
:$X4#k<
3.3.2四自由度误差同时测量 #XYLVee,
sqMNo n`5
3.3.3五自由度误差同时测量 79< 9}<T
8CN7+V
3.3.4六自由度误差同时测量 g4 .'T51
w<I5@)i|
3.3.5激光跟踪测量 cLN[o8 ZU
7 ~ %
习题与思考3 47(1V/ r
Fw_bY/WN{
第4章激光全息与散斑测量 V5(tf'
@wAr[. lZ
4.1全息术及其基本原理 s[{:>~{iq
q~:'R
4.1.1全息术基本原理 K{r1&O>W
=ihoVA:|
4.1.2全息图的类型 Y9I #Q
0T n|Q9R
4.1.3全息设备基本构成 &EbD.>Ci
dl3LD B
4.2激光全息干涉测量 U{za m
-G^t-I
4.2.1单次曝光法 ]<o.aMdV
[M8qU$&?]
4.2.2二次曝光法 yEw"8u'
M~g~LhsF
4.2.3时间平均法 y9re17{
X
R>YMGUH~w
4.3激光全息干涉测量的应用 .$ P2W0G
Ep ,0Z*j
4.3.1位移和形状检测 )2<B$p
J*q=C%}.
4.3.2缺陷检测 Zc' >}X[G
P/1UCITq}
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 y u K5 r
e$xv [9
4.4激光散斑干涉测量 u`H@Q&(^wa
2*7s 9g
4.4.1散斑的概念 #Q yK?i*
MTFVnoZMQ_
4.4.2散斑照相测量 :v
WYI I7
}T1Xds8w)t
4.4.3散斑干涉测量 ]9yA0,z/
l_q>(FoqA
4.4.4电子散斑干涉 Ppo^qb
Pu\DYP: (
4.4.5时域散斑干涉 (82\&dfy
fE7a]R EK
4.5散斑干涉测量的应用举例 $e t
:
dc@wf; o
习题与思考4 T~ q'y~9o
glKs8^ W
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 O^="T^J
3PR7g
5.1激光衍射测量基本原理 w2C!>fJ]1
Z$m2rZ#
5.1.1单缝衍射测量 PuoJw~^h
5P t}
5.1.2圆孔衍射测量 ,%b1 ]zZQ
$> r fAs!
5.2莫尔条纹测量 ka9v2tE \
&+w!'LSaD
5.2.1莫尔条纹的形成原理 *d,n2a#n5
F>_lp,G
5.2.2莫尔条纹的基本性质 8w x#,Xa
g2b4 ia!L
5.2.3莫尔条纹测试技术 &#b>AAx$2Y
WZ
V*J&
5.3衍射光栅干涉测量 {arjW3~M:
zvs 2j"lb
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 Y;5^w =V
@j8L{ FGnN
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 9(evHR7
Lzx(!<v
5.4X射线衍射测量 Fe2 -;o
WxP4{T* <
5.4.1X射线衍射测量原理 =<W[ dV=W
pS)X\Xyw
5.4.2X射线衍射测量材料应力 1sJJ"dC.w
SD.*G'N&2f
习题与思考5 l0bT_?LhK
n\)f.}YD8d
第6章机器视觉测量 2iINQK$
] 8cX#N,M
6.1摄像机模型 zs^\z Cb8
qmeEUch`
6.2图像处理技术 3&d +U)E
$gtT5{"PN(
6.2.1图像滤波 Z5^ U F2`Q
GKDG 5u;
6.2.2图像增强 xMGd'l?
7Qztc?XK
6.3结构光视觉测量 )Zr0_b"V:e
K<9MK>T
6.3.1激光三角法的测量原理 qpH-P8V
~,4Z nuin
6.3.2结构光视觉测量系统 Q-%=ZW Z
N P(?[W
6.3.3点结构光视觉测量原理 .4)P=*
lxJ.h& "P
6.3.4线结构光视觉测量原理 ,O`*AzjS5Q
/PuWJPy;
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 %+JTQ y
BTQC1;;N
6.4双目立体视觉测量 WC&Ltw8
y BjWP x?
6.4.1数学模型 !8M'ms>s=
)8> f
6.4.2双目立体视觉的标定方法 `\uv+^x{
@8d})X33
6.5基于相位的视觉测量 -~aEqj#?
;rdLYmmx^
6.5.1相移形貌测量 |#kf.kN
]h8V {%H
6.5.2立体相位偏折测量 Yx/~8K_%M?
'bO? =+c
6.6视觉测量的应用举例 71ybZ 0
D[y|y 3F
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 J}u1\Id%
nvs7s0@Fqe
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 9!C?2*>A P
5gEWLLDp
习题与思考6 4hz,F/ I
~ZC=!| Q#
第7章激光测速与测距 hiM!htc;M
@_nhA/rlc
7.1多普勒效应与多普勒频移 fJV VW
Q1B! W
7.2激光多普勒测速 FaM~ 56Pa
O m~C0
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ?P]md9$(+e
7FFYSv,[:
7.2.2激光多普勒测速技术 VX%\_@
sVnu Sm
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 )g F9D1eA
Q;M\P/f
7.3激光测距 <K'gvMG[
zvj >KF|y
7.3.1脉冲激光测距 J[AgOUc
\ 2b9A' d>
7.3.2相位激光测距 5xKR
]u
Pl6=._
7.4激光测速和测距应用 t,6=EK*3T
2>s;xZ@/'R
7.4.1车载激光多普勒测速 ~
$&
K.7 gd1I
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 i9" 1
R/|o?qTrj
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 "de:plMofy
uuB\~ #?T
习题与思考7 Z;:-8 HPDY
B~rK3BS
第8章光纤传感原理与技术 ^" - 2fJ
)]R8
$S
8.1概述 ZC-N4ESr
DK1)9<
8.1.1光纤传感的主要类型 0qd`Pf
us+adS.l&
8.1.2光纤传感的主要特点 ,-Gw#!0
E~N r4vq
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 b cf Op A
k,& Qc Yw
8.2.1光纤的基本结构 Af~AE2b3"
-9EbU7>!
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ?`$4ZDM
fM{Vy] )J
8.2.3光在光纤中的传输规律 ZW"J]"A
7Jk.U=vY
8.2.4光纤的传输特性 t!GY>u>`
Y*f<\z(4
8.3光纤传感 k,,}N 9
3# unh`3b
8.3.1强度调制型光纤传感 C&gJP7 UF
S"l&=J2dc
8.3.2相位调制型光纤传感 +W`~bX +
e{=$4F
8.3.3偏振调制型光纤传感 /~:ztv\$M"
$fKWB5p|()
8.3.4波长调制型光纤传感 *h1@eJHMz
A6VkVJZx
8.3.5光纤分布式传感 zFI bCv8
JY q} YG=%
习题与思考8 aUV>O`|_
ORNE>6J
H
第9章激光雷达三维成像技术 r|+Zni]
&* iiQ3
9.1激光雷达三维成像原理 Rk<:m+V =
A|^?.uIM
9.1.1激光雷达距离方程 +7w>ujeeJA
= j -
9.1.2信噪比 _>.%X45xi
n~Ix8|S h
9.1.3可探测距离 &oBJY'1
|Cm}%sgR\0
9.1.4横向成像参数 +;T%7j"wz
^H'#*b0u
9.2激光三维成像雷达技术 X'Oo ogu
PNq#o% q
9.2.1机械扫描激光成像雷达 eF9LZ"-s
lU? " \m
9.2.2面阵成像激光雷达 QnqX/vnR
#AHIlUH"m
9.2.3固态激光成像雷达 tB[K4GNSQ
r?$\`,;
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 lWR
Y:wds=lA
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 .s+e
hZ
fN9hBC@
9.4激光三维成像雷达的应用 <]< 50
p P .
习题与思考9 *+G K ?Ga
/cg!Ap5
第10章光学探针测量 A /MOY@%G
(L\tp>
E-
10.1微观表面形貌测量 ^0 t`EZ$
\l`;]cA
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 nv={.H
<rkF2 -K,
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 tC;D4i
R
.,w`<<
10.2机械式探针测量 T@L^RaPX
',.Xn `c
10.2.1机械式探针测量基本原理
@`T6\ 1
2iUF%>
10.2.2机械式探针测量系统 |1neCP@ng
90q* V%cS
10.3光学焦点探测 up`6IWlLE
OSBE5
10.3.1强度式探测方法 ?VJ Fp^Ra
f ~53:;L/
10.3.2差动探测方法 KS% ,N _F<
vt1!|2{
h
10.3.3散光方法 Fax73vl|^a
$HaM,
Oh;i
10.3.4Foucault方法 ]$7|1-&Y
-+z^{*\; N
10.3.5斜光束方法 (* p |Kzu
n9#@
e}r
10.3.6共焦方法 {BF$N#7
<fP|<>s$@1
10.3.7光学焦点探针的特点 A;% fAI2Vr
0g1uM:;
10.4干涉型光学探针测量 6pH.sX$!_
6(eyUgnb
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 [ [Z*n/tr
B$ {Q Y)t
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 S2`p&\Ifn
a^,Xm(Wb}
10.5扫描隧道显微镜 7{p,<Uz<"U
RxAZ<8T_
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 4kI y4x'*
Tfj%Sb,zM
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 d
hh`o\$
J"|o g|Tz
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 V
] Z{0
QqRL>.)W
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 IF<jq\M
H=*;3 gM,'
10.6原子力显微镜 O5E \#*<K
SlmgFk!r!
10.6.1AFM的基本硬件组成 |TkO'QN
t1D6#J P(a
10.6.2AFM的工作原理 b8Y-!] F
Qax=_[r
10.6.3AFM的工作模式 M-eX>}CDm
/op8]y
10.6.4AFM在力学测量中的应用 "I
u3&mc
1X]?-+',.
10.7扫描近场光学显微镜 <5=^s%H
:
x W.(^(d
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 <&B)i\j8=b
&S/KR$^ %
10.7.2光子扫描隧道显微镜 h^cM#L^B
{ymD.vf=9+
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 J#MUtpPdQ
Oo$i,|$$
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 G{)2f &<
!?,rcgi
10.8扫描探针显微镜 "O kJPu2!W
FK<1SOE
10.8.1NRC的大范围计量型AFM }qxw Nmx
Ubv<3syR'
10.8.2PTB研制的大范围SPM R e-4y5f
ji5 c0WH
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 *{ 6{ZKM
Zh,(/-XN;
习题与思考10 YB*I'm3q
(" ?V |
参考文献 PCtf&U
)17 CG*K1
|