《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。 vFkyfX(
1[,#@!k@
[attachment=124599]
Y=# mx3.
第1章光学测量的基础知识 v:so85(S<
7cQHR M+1
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 m/"=5*pA
[~&:`I1
1.1.1基本概念 t I6USN%
7Ohu$5\
1.1.2误差与测量不确定度 *~MiL 9m+?
A/W7 ;D
1.1.3基本构成 mqfEs0~I
ag*Hs<gi
1.1.4主要应用范围 T3PaG\5B
e&VR>VJEA
1.1.5基本方法 f1,$<Y|qU
znDtM1sLeV
1.1.6发展趋势 |'>E};D
jL[Is2<@
1.2光学测量中的常用光源 %.Q 2r ?j
lyc{Z%!3
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 r
z>zdj5}
|<o>$;mZ
1.2.2热光源 WSX@0A.&)
($ 1 <Dj:
1.2.3气体放电光源 =M
km: '1r
K^1O =1gY
1.2.4固体发光光源
?tM]. \
^zs4tCW %
1.2.5激光光源 28L'7
{83He@
1.3光学测量中的常用光学器件 P+c Fp7nC
h[v3G<C ~r
1.3.1激光准直镜 I3y4O^?
m">
=QP
1.3.2分光镜 .}u(&
z4%F2Czai&
1.3.3偏振分光镜 "a_D]D(d5
FT?1Q'
1.3.4波片 ="nrq&2
:{= 'TMJ7
1.3.5角锥棱镜 f0`rJ ?us
6}FDL B A
1.3.6衍射光栅 2ZIY{lBe
%<o$
J ~l~
1.3.7调制器 .mU.eLM
;. [$
1.3.8光隔离器 Hbj:CViYq
8t
35j
1.4光学测量中的常用光电探测器 8QgL7
|@9I5Eg)iE
1.4.1常用光电探测器的分类 ? F), 4Q
pD.@&J~
1.4.2光电探测器的主要特性参数 +W3>Yg%)X
hb\Y )HSp/
1.4.3常用光电探测器介绍 bB :X<
7 QJcRZ[lU
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 :[rKSA]@
~oR&0e t
1.5.1光学测量系统中的噪声 u! FSXX<
.7 ^-*HT}
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 N5_.m(:
l , 2z5p
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ]O `
[v
p5rRhu/|k3
1.6.1概述 s5
'nWMo
Y,"MQFr(o
1.6.2机械调制法 -ZON']|<}k
@ BW8`Ky1
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 1KR|i"
E"yf !*
习题与思考1 ~,65/O
32F GDM
第2章光干涉测量 s;M*5|-
.v&h> @'m
2.1光干涉基础知识 Bj[/ tQ
0-~x[\>>
2.1.1光的干涉条件 ? UDvFQ&
*/e5lRO\
2.1.2干涉条纹的形状 y5D?Bg|M
0qUap*fvC
2.1.3干涉条纹的对比度 ABDUp:
)t=u(:u]
2.1.4产生干涉的途径 =eLb"7C#0
Y-{BY5E.
2.2波面干涉测量 L2$ L .@
A :J{
2.2.1概述 <5}du9 @
4^^rOi0
2.2.2泰曼格林干涉仪 ay|{!MkQ
gQDK?aQX
2.2.3移相干涉仪 PCfs6.*5Mf
"uC*B4`
2.2.4共路干涉仪 Y\|J1I,Z4
"A+F&C>
2.3激光干涉仪 w8ld* z
~l6 Y<-!
2.3.1迈克尔逊干涉仪 _?c.3+;s
.)zISa*Xy
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 _If?&KJ r
= lD]sk
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 O3:
dOL/C
LS$ 82UB&
2.4白光干涉仪 loe>"_`Cq
5^/[] *
2.5外差式激光干涉仪 } O
wCmv/m
2.5.1概述 0z#kV}wE
=7,U qMl_
2.5.2双频激光干涉仪 )&<ExJQ&
eR`<9 KBH
2.5.3激光测振仪 @E;pT3; )
#B9[U}
8
2.6激光自混合干涉测量 !
fc)
3Q)>gh*
2.7绝对长度干涉计量 -P&e4sV{
AMz=HN
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 A,)E LVk1F
#{,IY03
2.7.2激光无导轨测量 $SR]7GZ
dR :iUw:V
2.8激光干涉测量的重大应用举例 D0i30p`
8l0
(6x$
2.8.1激光干涉测量引力波 qT @IY)e
V}-o): dI|
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 $t}1|q|
I9>*Yy5RNS
习题与思考2 T_T{c+,Zd$
0g-ESf``{n
第3章激光准直与跟踪测量 J3;KQ }F.I
(=rv `1
3.1概述 J }CK|}
B,,d~\
3.1.1激光准直测量基本原理 YYW70k:
09 s}@C
3.1.2激光准直测量系统的组成 Bn q\Gg
+~O{
UGB=
3.2激光测量直线度原理 F\bI6gj
xS1|Z|&
3.2.1直线度测量概述 ze)K-6SKH
\S@6@ UGv
3.2.2激光测量直线度方法 9zd/5|W
O]eJQ4 XN<
3.2.3直线度测量误差分析 a0\UL"z#+
iZk``5tPE
3.3激光同时测量多自由度误差 or `stBx
&y\2:IyA
3.3.1滚转角测量 DU8LU*q'
)n@ 3@NV
3.3.2四自由度误差同时测量 HC,@tfS
GJPZ[bo
3.3.3五自由度误差同时测量 TVwY FX
D7/Bp4I#o
3.3.4六自由度误差同时测量 Y pj)6d
%$| k3[4V
3.3.5激光跟踪测量 |Eu~= J 7@
K9'*q3z
习题与思考3 I3Xh[% -!
"\?G
第4章激光全息与散斑测量 *wcoDQ b;
k Z%W?#
4.1全息术及其基本原理 Fg_s'G,`
w[YbL2p
4.1.1全息术基本原理 Q@VnJ,
(OQ
@!R&
4.1.2全息图的类型 q.{/{9
#)}bUNc'
4.1.3全息设备基本构成
m]q!y3
KB A%
4.2激光全息干涉测量 ' PYqp&gJ
N\p]+[6
4.2.1单次曝光法 Wb4{*~
9Ib(x0_
4.2.2二次曝光法
w{EU 9C
N~_ jiVD>
4.2.3时间平均法 UyK G$6F?3
/,$ \H
4.3激光全息干涉测量的应用 w QB{K 3
6 <S&~q
4.3.1位移和形状检测 z}&C(m:al
s/H"Ab
4.3.2缺陷检测 }px]
z>;+'>XXgx
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 g@VndAp
LlY*r+Cgl1
4.4激光散斑干涉测量 w*}yw"gP*0
q *TKs#3
4.4.1散斑的概念 G11.6]?Gg
`h5eej&s(
4.4.2散斑照相测量 wD^do
X`QW(rq
4.4.3散斑干涉测量 /Py> HzRE:
vD9 D:vK
4.4.4电子散斑干涉 w?W e|x3
f,inQ2f}d
4.4.5时域散斑干涉 3N0X?* (x|
& ntP~!w
4.5散斑干涉测量的应用举例 r tmt 3
Q4LlTo Hn
习题与思考4 sxwW9_C
L^{;jgd&T9
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ?i EXFYJG
Rue|< d1
5.1激光衍射测量基本原理 1za 'u_
rnv7L^9^A
5.1.1单缝衍射测量 ]N <]
iZ6C8HK&&
5.1.2圆孔衍射测量 O| 6\g>ew
>VU QTg
5.2莫尔条纹测量 7h#faOP
V0
+k3H
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ^@*zH ?Rx{
AKC foJ
5.2.2莫尔条纹的基本性质 Etc?; Z[F#
\M"^Oe{Dy?
5.2.3莫尔条纹测试技术 j[J@ tM#
}-q `&1!t
5.3衍射光栅干涉测量 iVi3 :7*
avt>saR
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ?}3PJVy ?
Lr}b,
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 x1V2|~;p|
:{i$2\D H6
5.4X射线衍射测量 }#W`<,*rL.
v;bP8)mI
5.4.1X射线衍射测量原理 kuj1 2
'0_j{ig
5.4.2X射线衍射测量材料应力 i
B!h Ebz
2~&hs td%
习题与思考5 9oz (=R
qM1)3.)[:
第6章机器视觉测量 Jm (&G
&I}T<v{f
6.1摄像机模型 Rw/JPC"
f*T)*R_
6.2图像处理技术 g#'fd/?Q
42J';\)oP
6.2.1图像滤波 U.hERe ~ X
Vy%
:\p+
6.2.2图像增强 v :+8U[x
s@ 2 0#D
6.3结构光视觉测量 [UJEU~XC
P"bknXL
6.3.1激光三角法的测量原理 gVnws E
A`x
-L
6.3.2结构光视觉测量系统 &vFq e,Z
q
M_/
6.3.3点结构光视觉测量原理 'Uko^R)(
O@r.>
6.3.4线结构光视觉测量原理 X Yb^C s;
z
_O,Y
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 7 7xq/c[)
CP]S-o}yd
6.4双目立体视觉测量 0;FqX*
< g 3du~
6.4.1数学模型 &SjHrOG?
*, W!FxJ
6.4.2双目立体视觉的标定方法 0i5y(m&7
so!w !O@@
6.5基于相位的视觉测量 5@+4
{K45~ha9!m
6.5.1相移形貌测量 ~[| V3h4v
z/N s5
6.5.2立体相位偏折测量 P.LuF(?$
4fw1_pv_D
6.6视觉测量的应用举例 ^"O{o8l>2
x)dd Rq
l
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 t;.^K\S4
}XX~
W}M(\
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 M&qh]v g C
yV:E K{E
习题与思考6 axK 6sIxx
sK`~Csb
iB
第7章激光测速与测距 ~K~b`|1
'yPCZ`5H(
7.1多普勒效应与多普勒频移 eVw\v#gd
N5 SLF4R1
7.2激光多普勒测速 e 2AN[Ar
j+DE|Q&]I
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Hp)X^O"
YgE]d?_h
7.2.2激光多普勒测速技术 OUEI~b1
\{c,,th
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 . i {>Z
<<
3
a<I
7.3激光测距 Dtz A$|Q}
uY^v"cw/F
7.3.1脉冲激光测距 xS6(K
#ZG3|#Q=L
7.3.2相位激光测距 vk d[: CC
N\9}\Rk@
7.4激光测速和测距应用 q} ]'Q
-
EY+/.=$x
7.4.1车载激光多普勒测速 3@^MvoC
slU
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 g%`i=s&N%
ecr88 6
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 XB0 a dp
u~s
Sk
习题与思考7 ;~ W8v.EW
5Z/yhF.{
第8章光纤传感原理与技术 D t.0YKF
lj .nCV_
8.1概述 >(hSW~i~
Ne3R.g9;Z
8.1.1光纤传感的主要类型 *_`76`cz%X
A0G)imsW:_
8.1.2光纤传感的主要特点 OE_ QInb<
yJ%t^ X_
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ! C Vu w
24#bMt#^
8.2.1光纤的基本结构 i.3cj1
J.#(gFBBl\
8.2.2平板波导介质中的光波模式 z5x _fAT(
/\na;GI$
8.2.3光在光纤中的传输规律 k! 5m@'f
^NXcLEaP*<
8.2.4光纤的传输特性 #Mh{<gk%ax
M R`:5e
8.3光纤传感 dd]? 9
7_-w_"X
8.3.1强度调制型光纤传感
Mtm/}I
}.p<wCPy6
8.3.2相位调制型光纤传感 _2b9QP p
][,4,?T7
8.3.3偏振调制型光纤传感 f\fdg].!
Frk c O
8.3.4波长调制型光纤传感 ~4Pc_%&i
"< v\M85&
8.3.5光纤分布式传感 @:Di`B_{
Mi ; gl m
习题与思考8 b/t
({4]
第9章激光雷达三维成像技术 EFAGP${F
Y2C9(Zk
U
9.1激光雷达三维成像原理 &rp!%]+xAM
d6`OXTD
9.1.1激光雷达距离方程 {Hl[C]25X
oBA`|yW{U
9.1.2信噪比 b;#\~( a
SVagT'BB
9.1.3可探测距离 2edBQYWd
Rs*v m
9.1.4横向成像参数 ?vgH"W~3>
JQ@fuo %
9.2激光三维成像雷达技术 !Vheq3"q/
f6!D L<
9.2.1机械扫描激光成像雷达 . w H*sb
|E TiLR=&
9.2.2面阵成像激光雷达 DdSSd@,x*
=p@8z
/u
9.2.3固态激光成像雷达 :~zv t
0)|Q6*E>
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 8!mc@ $ Z
jTb-;4 N'
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 &3Z?UhH
.R5y :O
9.4激光三维成像雷达的应用 -kp swP
1zftrX~v!X
习题与思考9 cu&,J#r%
+Llo81j&
第10章光学探针测量 C5W>W4E M
Zj*\"Ol
10.1微观表面形貌测量 GKiukX$'
*1{S*`|cJy
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 "w_N' -}#
pI;NL
[
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 "& ~
0T #
'Z&;uv,l
10.2机械式探针测量 4v'A\~ZU
w,1Ii }d9
10.2.1机械式探针测量基本原理 9bJQT'<R
VR5fqf|*
10.2.2机械式探针测量系统 uj|BQ`k
% ."@Q$lA
10.3光学焦点探测 i n-C/m#
}-@4vl
x$
10.3.1强度式探测方法 1l8Etp& <
'b/ < x|
10.3.2差动探测方法 pS[KBQ"F
nZy X_J,Vd
10.3.3散光方法 CHJ> {b`O
?BA^YF
10.3.4Foucault方法 ($nrqAv4
vuQ%dDxI
10.3.5斜光束方法 |=a}iU8
jJZgK$5+
10.3.6共焦方法 ]i*](UQ
Q@@v1G\
10.3.7光学焦点探针的特点 B>y9fI
Cx_Q : 6T
10.4干涉型光学探针测量 }!>=|1 fY
!T,AdNa8
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 nqVZqX@oE
w$Ot{i|$(
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 AJ^#eY5
)yK[ Zb[
10.5扫描隧道显微镜 <M]h{BS=
8 ho[I]
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 9 @ 16w
'3IC*o"
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 B[4pX
+f
evA/+F ,&
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 k>jbcSY(z<
)6K MHG
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 COzyG.R.
G rmzkNlN
10.6原子力显微镜 bI.t <;
W1B)]IHc
10.6.1AFM的基本硬件组成 R"MRnr_4K
"1`Oh<={b
10.6.2AFM的工作原理 _p-t<ytnh
SUKxkc(
10.6.3AFM的工作模式 7pA /
>odbOi+X
10.6.4AFM在力学测量中的应用 &N~ZI*^
sVk$x:k1M
10.7扫描近场光学显微镜 ,j:|w+l
!o=U19)
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 [[d(jV=*
`U#55k9^5
10.7.2光子扫描隧道显微镜 l
{jmlT
=0;}K@(J
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 7@lS.w\#-
*KY=\
%D
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 P}ok*{"J<>
KDl_?9E5
10.8扫描探针显微镜 l\M_-:I+4
^<e@uNGg
10.8.1NRC的大范围计量型AFM >>aq,pH
o&AM2U/?
10.8.2PTB研制的大范围SPM b^ D$jY
R 8rfM?" W
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 cLPkK3O\=
8:BIbmtt5
习题与思考10 J_Ltuso
aL J(?8M@
参考文献 :1t~[- h^
V-n&oCS+f
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