《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。 &#C |
Z{u]qI{l
[attachment=124599] E\2 f"s
第1章光学测量的基础知识 #x;d+Q@
mb'{@
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 -R9{Ak
2n"-~'3\
1.1.1基本概念 Cf 202pF3y
9 n5uO[D
1.1.2误差与测量不确定度 dR s\e(H'
af[dkuv
1.1.3基本构成 UN <$F yb
7iy 2V;}
1.1.4主要应用范围 :MYLap&L&
#.FhN x
1.1.5基本方法 {#t7l V'4
a'q&[08
1.1.6发展趋势 3W[||V[r]<
s_Z5M2o
1.2光学测量中的常用光源 W T @XHwt
;<MHl[jJD
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 3? k<e
9 qq6P!
1.2.2热光源 A{3nz DLI
!;t6\Z8&
1.2.3气体放电光源 [IyC}lSW^-
c r18`xU
1.2.4固体发光光源 >TGc0 z+
[pt U }
1.2.5激光光源 ZP:+ ' \&J
ocS}4.a@
1.3光学测量中的常用光学器件 \^cXmyQ <%
iYW<qgz
1.3.1激光准直镜 xyV7MW\?w
( s+}l?
1.3.2分光镜 ),,0T/69+9
Dz$dJF1
8
1.3.3偏振分光镜 G[d]t $f=
M?m@o1\;W
1.3.4波片 1Fs a}UK
IU G}Q7w5
1.3.5角锥棱镜 D;:p6q}hT
bvl!^xO]
1.3.6衍射光栅 do.XMdit
Q{
g{
1.3.7调制器 2`V0k.$?p
5o^\jTEl^
1.3.8光隔离器 ##"
Hui
p CeCR
1.4光学测量中的常用光电探测器 2/))Y\~
r0<z y_d'
1.4.1常用光电探测器的分类 i_y% HG
M3fTU CR
1.4.2光电探测器的主要特性参数 f?QP(+M5.
(AG((eV
1.4.3常用光电探测器介绍
msq2/sS~
7Zft]C?|@
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 b .
:2x4
V>4v6)N
1.5.1光学测量系统中的噪声 Gfep m$*%
U*BI/wZ
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 UD&pL'{s
0,cU^HMA
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 S""F58 H n
w,1*dn
1.6.1概述 Ih5CtcE1'd
@><8YN^)%
1.6.2机械调制法 XS> ( Bu
N.V5> 2
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 ~kI$8oAry
[KEw5-=i@
习题与思考1 S<I9`k G
0|mC k
第2章光干涉测量 4=njM`8Y'
8wCB}q C
2.1光干涉基础知识 ddlF4L_
ka$la;e3
2.1.1光的干涉条件 H96|{q=
A4)TJY
3g
2.1.2干涉条纹的形状 @f#6N u
#_'^oGz`
2.1.3干涉条纹的对比度 @ n$/2y_.
4 SIS #m
2.1.4产生干涉的途径 lgefTT GX)
F ^)(
7}ph
2.2波面干涉测量 g ZL,xX
2}9M7Z",2
2.2.1概述 ^= qL[S6/M
FD8d-G
2.2.2泰曼格林干涉仪 nYTPcT4x|
eB<R"Yvi
2.2.3移相干涉仪 X(;W Y^i!
=GC,1WVEqV
2.2.4共路干涉仪 |cl*wFm|3
vSo ,,~ F
2.3激光干涉仪 !wo
fjqd16{Q
2.3.1迈克尔逊干涉仪 (J.U{N v
CH0Nkf
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 &i aS3x
&Y 2Dft_K
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 D1wONss
55zy]|F"
2.4白光干涉仪 %vRCs]
+DYsBCVbag
2.5外差式激光干涉仪 ~Vf
A
|0VZ1{=*
2.5.1概述 O0sLcuT$
H
;)B5C
2.5.2双频激光干涉仪 rs0Wy
n"Wlfd0
2.5.3激光测振仪 (JT
273
AK &=/ [U>
2.6激光自混合干涉测量 8-x)8B
9[:TWvd
2.7绝对长度干涉计量 ?DKY;:dZF
,#j'~-5
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 sV]I]DR
}qBmt>#
2.7.2激光无导轨测量 [6\b(kS+
/1b7f'
2.8激光干涉测量的重大应用举例 yKC1h`2
G
BM8:IG \
2.8.1激光干涉测量引力波 bv}e[yH
vU9:` @beu
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 a: F\ 4x=
wotw nE
习题与思考2 ]&X}C{v)G
y N,grU (
第3章激光准直与跟踪测量 wQ81wfr1:
\%&eDE 0
3.1概述 N{uVh ; _
;KT5qiqYH
3.1.1激光准直测量基本原理 tN z(s)
TrBW0Bn>p
3.1.2激光准直测量系统的组成 [gj>ey8T
LX#gc.c
3.2激光测量直线度原理 #gXx BM
kq@~QI?9
3.2.1直线度测量概述 s%1Z raMvJ
\r"gqv)^
3.2.2激光测量直线度方法 zpZfsn!
~yJJ00%
3.2.3直线度测量误差分析 ~7m +N)5
Q"H/R Mo-
3.3激光同时测量多自由度误差 `UT U rM
z7TyS.z
3.3.1滚转角测量 I
moxg+u
`4 g}( -
3.3.2四自由度误差同时测量 PlCj<b1D:
ilAhw4 A
3.3.3五自由度误差同时测量 13+. >
J X{_,2*$
3.3.4六自由度误差同时测量 ^9kx3Pw?8
uaZHM@D
3.3.5激光跟踪测量
w"C ,oo3
Nnq1&j "m
习题与思考3 gF sqCx<q
8e1Z:axn0
第4章激光全息与散斑测量 z jOOEv i
'.&Y)A6!
4.1全息术及其基本原理 x, ZF+vE
'xEK0~awD
4.1.1全息术基本原理 l>KkAA
$lq.*UQ;0
4.1.2全息图的类型 c3r` T{Kf
g/VV 2^,
4.1.3全息设备基本构成 6&il>
+wf9!_'
4.2激光全息干涉测量 Qqs1%u;e8
'u~0rMe4})
4.2.1单次曝光法 ;#:AM;
W1EYVXN
4.2.2二次曝光法 "p7nngn~
-:E~Z_J`
4.2.3时间平均法 Np aS2q-d
u@CQ+pnf:(
4.3激光全息干涉测量的应用 W/AF
eTuKu(0
E
4.3.1位移和形状检测 keFH
CC
[c;#>UQMf
4.3.2缺陷检测 FRQ0t!b<M1
T^(> 8/O
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 .ws86stFSb
I2Imb 9k~B
4.4激光散斑干涉测量 EC 1|$Co
aYDo0?kF'
4.4.1散斑的概念 @5ud{"|2
,[)l>!0\H
4.4.2散斑照相测量 M&/%qF15
Fk^N7EJ:$
4.4.3散斑干涉测量
Hf\sF(, (
gKQV 99
4.4.4电子散斑干涉 I]E 3&gnC
6uT*Fg-G
4.4.5时域散斑干涉 { /H<_
] Yw$A
4.5散斑干涉测量的应用举例 H!&_Tv[
t%%()!|)j
习题与思考4 oQObr
&K{8-
t
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 JWI Y0iP
-0x Q'1I
5.1激光衍射测量基本原理 m|F1_Ggz
+{RTz)e?*
5.1.1单缝衍射测量 ".N+nM~
w"wW0uE^
5.1.2圆孔衍射测量 &9fQW?Cz s
/s}
"0/Y\
5.2莫尔条纹测量 [
'lu;1-,
}Sbk qd 5
5.2.1莫尔条纹的形成原理 d?T!)w
xcU!bDV
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ?5J#
YrB-n
5.2.3莫尔条纹测试技术 {
]_j)R
:C(/yg
5.3衍射光栅干涉测量 bXOKC
b%%r`j,'JE
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 .Zv~a&GE
c|;n)as9(%
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 4P k% +l
(8)9S6
5.4X射线衍射测量 |w}j!}u
]LUcOR
5.4.1X射线衍射测量原理 &h5Y_no GX
XhHgXVVGG<
5.4.2X射线衍射测量材料应力 ;Pt8\X
C| ~ A]wc=
习题与思考5 . i
I{
>&KH!: OX|
第6章机器视觉测量 ,MNv}w@
3Iv^
6.1摄像机模型 C2"^YRN,
94BH{9b5
6.2图像处理技术 suwR`2
+ w^,!gA&
6.2.1图像滤波 g"1V ]
G?'^"ae"Z
6.2.2图像增强 0Eb4wupo
A}(]J!rc
6.3结构光视觉测量 6dR+qJa6i
qBX_v5pvVA
6.3.1激光三角法的测量原理 u9OY
Jo
?J2A1iuq3
6.3.2结构光视觉测量系统 4d5c ]%
fq6Obh=A#
6.3.3点结构光视觉测量原理 eTvWkpK+
= wdh# {
6.3.4线结构光视觉测量原理 0BlEt1e2T
7,+eG">0
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 S3ooG1 4Ls
+ig%_QED[\
6.4双目立体视觉测量 k77 3h`;
kg]6q T;Y
6.4.1数学模型 ly17FLJ].
+9b{Y^^~T
6.4.2双目立体视觉的标定方法 I]v2-rB&-
|VWT4* K
6.5基于相位的视觉测量 uI7n {4W*x
g2|Myz)
6.5.1相移形貌测量 FfJ;r'e Gs
~4{q
6.5.2立体相位偏折测量 )OV 0YfO
q>2bkc GY#
6.6视觉测量的应用举例 g %f5hy
.P)lQk\
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 Gu9
gM3:J: N
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 VO|ECB2e
R VatGa0
习题与思考6
[P`e @ $
7EE{*}?0E
第7章激光测速与测距 Q6qW?*Y
P"_/P8
7.1多普勒效应与多普勒频移 5)!g.8 -!
lI=<lmM0|/
7.2激光多普勒测速 Qu 61$!
P } sr
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 )R JEOl1
ApCU| *r)
7.2.2激光多普勒测速技术 eIk Ksgr>
=b %}x >>
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Lb/GL\J)
Jbu2y'zE
7.3激光测距 4b2d(x)0X
eO!9;dJ
7.3.1脉冲激光测距 ]y0Y (
]c/E7|0Q
7.3.2相位激光测距 ' P?h?w^T
WTfjn |a
7.4激光测速和测距应用 l a3B`p
>$4# G)s
7.4.1车载激光多普勒测速 _?
gCOr
,QcS[9$
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 m-Eh0Zl>Z
g_Z
tDxz
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 w>%@Ug["
_ox+5?>
习题与思考7 FJ;I1~??
*jlIV$r_
第8章光纤传感原理与技术 cpQ5F;FI
Xqf,_I =V
8.1概述 v-{ g
v-1}&K
8.1.1光纤传感的主要类型 BO[:=x`
yix[zfQt0
8.1.2光纤传感的主要特点 QKG3>lU
;g|Vt}a&4
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 hYW9a`Ht/
928_e)V
8.2.1光纤的基本结构 Fv$tl)p*
|bY@HpMp
8.2.2平板波导介质中的光波模式 oW3"J6,S
u R0UfKK
8.2.3光在光纤中的传输规律 OIcXelS:@k
ETp?R WXX
8.2.4光纤的传输特性 C~ 1]
cM#rus?)+
8.3光纤传感 b:dN )m
F$7!j$
Z
8.3.1强度调制型光纤传感 jf9+H!?^N
s <O$
Y
8.3.2相位调制型光纤传感 IO%kXF.[
Xh 9QfT ,
8.3.3偏振调制型光纤传感 @aIgif+v
R f:.'/<^
8.3.4波长调制型光纤传感 aFnel8
(> al-vZ6A
8.3.5光纤分布式传感 =Hi@q
"
ZVjB$-do
习题与思考8 7r:h_r-
vF72#BNs
第9章激光雷达三维成像技术 %*
"+kw Z
@>2 pY_
9.1激光雷达三维成像原理 QNNURf\[(
kKX' Y+
9.1.1激光雷达距离方程 MGg( d
:`bC3Mr
9.1.2信噪比 ={BD*= i
G/_IY;
9.1.3可探测距离 G3 .aw
x? h/e;
9.1.4横向成像参数 iGyetFqKw
hG1:E:}
9.2激光三维成像雷达技术 K`4lL5oH
?.~ 1%l !
9.2.1机械扫描激光成像雷达 g) X3:=['
1h, iWHC
9.2.2面阵成像激光雷达 .~]|gg~
uFkl^2
9.2.3固态激光成像雷达 + :MSY p
!_Lmrs
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 F? # 3
zm_8a!.
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 *;<fh,wO k
y JA~4
9.4激光三维成像雷达的应用 SI7rTJ] /
1NZ "\9=U
习题与思考9 q}{E![ZTu
Xa q;d'
第10章光学探针测量 GP} ; ~
q
W(@p`
10.1微观表面形貌测量 QS#@xhH
ho\1[xS
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 H/,KY/>i
({uW-%
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 xl}rdnf}
1/DtF
10.2机械式探针测量 '.A!IGsj
{U5sRM|I
10.2.1机械式探针测量基本原理 !cW rB9
_4S^'FDo
10.2.2机械式探针测量系统 VPMu)1={:p
mqSVd^
10.3光学焦点探测 xR+ vu>f
*$ Q>Om]
10.3.1强度式探测方法 QPlU+5Cx
k/K)nH@)
10.3.2差动探测方法 (NJ{> @&
jPh<VVQ$@
10.3.3散光方法 5y#,z`S
(.J/Ql0Y
10.3.4Foucault方法 k8gH#ENNK
O
NabL.CV
10.3.5斜光束方法 %cF`x_h[j
&Vl no*
10.3.6共焦方法 @*;x1A -]V
*!5CL'
10.3.7光学焦点探针的特点 N?\X 2J1
v+ $3
10.4干涉型光学探针测量 is.t,&H4P]
DUOoTl p
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 ?t/qaUXN
o o'9ZE/%
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 3.&BhLT
6)INr,d
10.5扫描隧道显微镜 pc`P;Eui
) nm+_U
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 L8 P0bNi
[gW eD
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 fNN l1Vls
+gl\l?>sr
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 k!c7eP"%8^
w{ja*F6
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 J8'"vc} =
zIa= {tU
10.6原子力显微镜 9q;O`&
+M j 6.X
10.6.1AFM的基本硬件组成 j0l,1=^>l
;,{ _=n>
10.6.2AFM的工作原理 S_lGr k\j
x@#>l8 k?
10.6.3AFM的工作模式 AR | 4^
4D65VgVDM
10.6.4AFM在力学测量中的应用 Ib(C`4%
O8;/oL4 U
10.7扫描近场光学显微镜 M9"Bx/
NaR} 0
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 j0l{Mc5
jcCAXk055
10.7.2光子扫描隧道显微镜 k1Y\g'1
P1F-Wy1
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 M5 bE5C
% .bDK}
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 *@rA7zPFf
((M,6Q }
10.8扫描探针显微镜 d1~#@6CIz
K V5
'-Sv1
10.8.1NRC的大范围计量型AFM "L>'X22ed
/ -M:6
10.8.2PTB研制的大范围SPM EjP;P}_iK
TQR5V\{&%
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 'm<Lx _i
1 /$PxQ
习题与思考10 *Y> w0k
E%w^q9C
参考文献 :8 2T!
a`wjZ"}'[
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