《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。 6+FON$8
"4`%N A
[attachment=124599] K$
&wO.
第1章光学测量的基础知识 |]q=D 1/A
WAa?$"U 2
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 n~ql]Ln
> o b /@
1.1.1基本概念 r#Mx~Zg~
. $k"+E
1.1.2误差与测量不确定度 l+6\U6_)B
]/bE${W*]
1.1.3基本构成 'l:2R,cP
V4-=Ni]k
1.1.4主要应用范围 F[u%t34'
.}E)7"Qi,
1.1.5基本方法 [1*/lt|+p
m@@QT<
1.1.6发展趋势 d.AjH9 jg
(*ng$z Z$
1.2光学测量中的常用光源 p[)<d_
SoX V
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 2U F94
(HI%C@ e9
1.2.2热光源 /)1-^ju
5avO48;Vc
1.2.3气体放电光源 bw\=F_>L
;N\?]{ L
1.2.4固体发光光源 =dBr mMh
H1nQ.P]_
1.2.5激光光源 !cb#fl
cnthtv+(~
1.3光学测量中的常用光学器件 ~N9-an
6\;1<Sw*
1.3.1激光准直镜 YZ l%JX
^rwSbM$
1.3.2分光镜 e_], O_ Z
A232"p_
1.3.3偏振分光镜 fO^6q1a
.Qt3!ek
1.3.4波片 H Im,
"iYk
Hz8`)cv`
1.3.5角锥棱镜 C8:"+;
H4NEB1 TO>
1.3.6衍射光栅 %KF:-
w
)|R9mW=k9P
1.3.7调制器 Ra5'x)m36)
>8f H5
1.3.8光隔离器 UwkX [u
<UJJ],)^1A
1.4光学测量中的常用光电探测器 |"qB2.[
T ''+zk
1.4.1常用光电探测器的分类 C-u/{ C P
;6nZ
1.4.2光电探测器的主要特性参数 /\cu!yiX
1:zu$|%7
1.4.3常用光电探测器介绍 K9 Xd?
]a
HF uaoS+b*
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 b',bi.FH
vQ mackY
1.5.1光学测量系统中的噪声 * g4Cy 8$
jHlOP,kc
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 G*i# \
j9ta0~x1*6
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 F9P 0cGDs
6bKO;^0
1.6.1概述 VhFRh,J(T
5` '=Ko,N
1.6.2机械调制法 "P5bYq%0v
A}bHfn|
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 mqk(UOK`
Q\#{2!I
习题与思考1 #A9_A%_.h
5A$az03y$\
第2章光干涉测量 H! r
Kz
*rcuhw"^b#
2.1光干涉基础知识 8@yc}~8 *
ClMtl59
2.1.1光的干涉条件 /~l/_Jct@G
(GEi<\16[
2.1.2干涉条纹的形状 e=o{Zo?H=
{L4>2rF
2.1.3干涉条纹的对比度 ]~00=nXFM/
O
{6gNR,*
2.1.4产生干涉的途径 (_qBsng:
Fy@#r+PgWp
2.2波面干涉测量 b^,Mw8 KsO
=HV-8C]
2.2.1概述 B_"OA3d_
4nII/cPG
2.2.2泰曼格林干涉仪 iCnUnR{
YNC0Z'c9
2.2.3移相干涉仪 '!^E92
nN=:#4
>Y
2.2.4共路干涉仪 u1) TG "+0
O<dZA=Oez
2.3激光干涉仪 \gp,Txueb
VUy)4*
2.3.1迈克尔逊干涉仪 g)9JO6]
?$J7 %I@
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 !*?(Q6
d@6:|auO
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 2&gVZ z
tC?A so
2.4白光干涉仪 8 5%Pq:E
\_gp50(3
2.5外差式激光干涉仪 #'4<> G]
~*mOt 7G
2.5.1概述 ,dZ# ,<
HTUYv U*-
2.5.2双频激光干涉仪 n=G>y7b
RUS7Z~5
2.5.3激光测振仪 9xK4!~5V
mI7rx`4H
2.6激光自混合干涉测量 Fp5NRM*-!
Q"OV>kl k
2.7绝对长度干涉计量 q: Bt]2x
MJ>Qq[0
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Qh|-a@
Ej+]^t$\
2.7.2激光无导轨测量 /O haERv
xH"W}- #[
2.8激光干涉测量的重大应用举例 'H Q7
|Je
p iYws<Q
2.8.1激光干涉测量引力波 kMl @v`
+EST58
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 B:3+' , i1
^A *]&%(h
习题与思考2 1H&?UP4=(
wR Xn9
第3章激光准直与跟踪测量 POqRHuFq
Jt-X mGULB
3.1概述 +}c|O+6g
:]B%
>*;}
3.1.1激光准直测量基本原理 aCU7w5
x{NNx:T1
3.1.2激光准直测量系统的组成 ><;l:RGK|
cg(QjH"
3.2激光测量直线度原理 +Cn yK(V
<qbZG}u
3.2.1直线度测量概述 8!u/
E8T"{
R80
3.2.2激光测量直线度方法 1<LC8?wt
\LO_Nu9
3.2.3直线度测量误差分析 =bs.2aN&^
!
Q|J']|
3.3激光同时测量多自由度误差 u<l# xu d
2Vz'n@g=
3.3.1滚转角测量 j+_S$T8w
n0rerI[R
3.3.2四自由度误差同时测量 js:C
mnI
j~,h )C/ v
3.3.3五自由度误差同时测量 g2g`,"T
Cz'xG W{
3.3.4六自由度误差同时测量 8 A2if 9E3
R GT_}ni
3.3.5激光跟踪测量 ? .c?Pu
5Y(r\ Dd
习题与思考3 !Oeq
G
)8pc f`h{
第4章激光全息与散斑测量 b%Wd<N2
9 ' 2 =
4.1全息术及其基本原理 (bg}an
kRmj"9 oA
4.1.1全息术基本原理 xK$} QZ)
u$W Bc\ j
4.1.2全息图的类型 r #LnDseW
e{,!|LhpQ
4.1.3全息设备基本构成 $z= 0[%L
@4;HC=~
4.2激光全息干涉测量 ^Vag1 (hdq
|.1qy,|!X
4.2.1单次曝光法 E9^(0\Z
I
e W c_ N
4.2.2二次曝光法 E;9Z\?P
jMK3T
4.2.3时间平均法 Hab!qWK`
)yHJ[
4.3激光全息干涉测量的应用 aQ &uC )w
|k Id8WtA
4.3.1位移和形状检测 3"5.eZSOW
W&<g} N+
4.3.2缺陷检测 2bWUa~%B
3f_i1|>)'
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 V?=TVI*k
Q`N18I3
4.4激光散斑干涉测量 S2ark,sp6
/^J2B 8y
4.4.1散斑的概念 "hW(S
Z*9L'd"D|
4.4.2散斑照相测量 u0xQ;BQ
6A}eSG3
4.4.3散斑干涉测量 iu +3,]7Fm
:#WEx_]
4.4.4电子散斑干涉 h9)RJSF4
Po> e kz_E
4.4.5时域散斑干涉 LaDY`u0G%
\ [cH/{nt
4.5散斑干涉测量的应用举例 [ dGO,ndE
NW)M?f+6
习题与思考4 ?gLAW z
zyDZ$Dhka
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 l1}R2lSEO
!#. \QU|
5.1激光衍射测量基本原理 c )03Ms4
D
K CD5*xH
5.1.1单缝衍射测量 j$+gq*I&E
@Y Cv
5.1.2圆孔衍射测量 g&bwtEZ
e[}],W
5.2莫尔条纹测量 B3Mx,uXT\
Z9xR
5.2.1莫尔条纹的形成原理 or7pJy%4"
<^Nk.E
5.2.2莫尔条纹的基本性质 dsK/6y u
*E}Oh
5.2.3莫尔条纹测试技术 9Fk4|+OJ
`
V wN!B:
5.3衍射光栅干涉测量 Y xJ`-6
iOll WkF
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 O] H=s
uWTN 2jr
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 QNb>rLj52
AVv#\JrRW
5.4X射线衍射测量 Y#`Lcg+r,
}'TTtV:Q
5.4.1X射线衍射测量原理 ?g N9kd)
Mb/L~gd "
5.4.2X射线衍射测量材料应力 gH'_ymT=
3
a1 |c2kT
习题与思考5 ,%Z&*n
n$YE !D'
第6章机器视觉测量 T /5"}P`
)tD6=Iz^5
6.1摄像机模型 ~0ooRUWU7
Ft)
lp>3gv
6.2图像处理技术 tO M(U-7Z&
H}
6CKP}
6.2.1图像滤波 ]~ 8v^A7u
/[iG5~G
6.2.2图像增强 ec? V[v
EE]=f=3
6.3结构光视觉测量 H|`R4hAk
?+Q$#pb
6.3.1激光三角法的测量原理 6- ]h5L]
7 ]s%r ya
6.3.2结构光视觉测量系统 G?/c/r G
w;+ br
6.3.3点结构光视觉测量原理 l4 "\) ];
W' ep6O
6.3.4线结构光视觉测量原理 ?'w sIH]m
4\6: \
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 9 mPIykAj8
|l 7% l&!
6.4双目立体视觉测量 ?PH/?QP
s}ADk-7
6.4.1数学模型 Me/\z^pF
6/6Rah!
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ]'k[u
6IP$n($2
6.5基于相位的视觉测量 /.P9MSz0G
-CD\+d "
6.5.1相移形貌测量 ` ?9T~,
bxwkTKr '
6.5.2立体相位偏折测量 7Ms90oE/c
V7C1FV2
6.6视觉测量的应用举例 rl?7W];
M4?8xuC
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 Jq
.L:>x
*Hs*,}MS
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 7tgFDLA
JMlV@t7y<
习题与思考6 *vnX lV4L
hS:jBp,
第7章激光测速与测距 U -EhPAB@
ia4k :\
7.1多普勒效应与多普勒频移 O
k7zpq
QU/3 X 1W
7.2激光多普勒测速 eOnT W4
=& -[TPW
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 %{C)1*M7
OCnF EX"
7.2.2激光多普勒测速技术 =yqHC<8:
V VuR+=.&
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 7> n"}8i
<9i fPSvJ
7.3激光测距 qC@Ar)T
T2weAk#J
7.3.1脉冲激光测距 >F3.c%VU]w
zOGR+Gq_Z
7.3.2相位激光测距 U<Jt50O
{QQl$ys/
7.4激光测速和测距应用 5v9Vk` 3'
`,Orf ZMb
7.4.1车载激光多普勒测速 d ?hz LX
=;{^" #r\
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ;%zC@a~{
{TAw)!R~
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 M{G xjmdx
!/hsJ9
习题与思考7 C1QV[bJK
EJm4xkYLj1
第8章光纤传感原理与技术 Fif bxL
k^An97J
8.1概述 p=gX !4,9<
- k`.j
8.1.1光纤传感的主要类型 B8V,)rn
s@ !$='|
8.1.2光纤传感的主要特点 &ao(!/im
.y): Rh^
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ndi+xaQtG
5=Lq=,K$
8.2.1光纤的基本结构 q;A;H)?g
#I% s 3
8.2.2平板波导介质中的光波模式 z~N a-N
Q_O*oT(0
8.2.3光在光纤中的传输规律 nvyB/
MFwO9"<A
8.2.4光纤的传输特性 i@ zY9,b
[,g~m9
8.3光纤传感 !buz<h
:"'nK6>
8.3.1强度调制型光纤传感 Z'M`}3O
A ';QuWdT
8.3.2相位调制型光纤传感 (lWq[0^N
h6 M;0_'
8.3.3偏振调制型光纤传感 9_huI'"p
|y1;&<
8.3.4波长调制型光纤传感 k4y}&?$B
p;%<mUI
8.3.5光纤分布式传感 6 hiC?2b{x
J ?Iq 9f
习题与思考8 j[e,?!8;
v?j!&d>
第9章激光雷达三维成像技术 ~UPZ<
u$\a3 yi
9.1激光雷达三维成像原理 V#^ yX%
w~+ aW(2
9.1.1激光雷达距离方程 {#hVD4$b
t9u|iTY
f!
9.1.2信噪比 8MF2K 6
5w< A;f
9.1.3可探测距离 +AI`R`Tm
DTY<0Q.
9.1.4横向成像参数 c`kQvXx
5H
!y 46z
9.2激光三维成像雷达技术 hh"-w3+
3 ^}A %-bS
9.2.1机械扫描激光成像雷达 m<@ z}%v-
/A07s [L
9.2.2面阵成像激光雷达 m5-9yQ=.
:zp`6l
9.2.3固态激光成像雷达 VKuAO$s$
e!X(yJI[O6
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 PK:2xN:=
<P4 FzK
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 r"]'`qP,
sb.J
bE8
9.4激光三维成像雷达的应用 "wM1 qX
7%d8D>uw8
习题与思考9 ^T079=$5
4 I@p%g&
第10章光学探针测量 5%i:4sMx
*
6STp>@Ch]"
10.1微观表面形貌测量 3W&S.$l
=G${[V \
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 ^ jyD#
H3O @ 9YU
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ;y1Q6eN
S!Jh2tsg`-
10.2机械式探针测量 ' Q 7Y-V
jRQ+2@n{E
10.2.1机械式探针测量基本原理 |b .z*G
T>d .#
10.2.2机械式探针测量系统 mP^SS
Je
bc z-$?]
10.3光学焦点探测 sYn[uPefj
JUt7En;XE
10.3.1强度式探测方法 0A[e sWmP
+U8Bln
10.3.2差动探测方法 g8pO
Lr'
S4A q'
10.3.3散光方法 !:0 v{ZQ
!1Y&Y@ze
10.3.4Foucault方法 r<R4
1 Fz
@;^Y7po6u
10.3.5斜光束方法 YT-=;uK^S
zG9|K
10.3.6共焦方法 [EZYsOr.
9F##F-%x
10.3.7光学焦点探针的特点 -$-8W
h*l&RR:i
10.4干涉型光学探针测量 ;hDa@3|]34
Q!'qC*Gyfn
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 kf rY1
q mQfLz7&x
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Z" v<0]rN
% dttE)oH?
10.5扫描隧道显微镜 +t!S'|C
k*Nr!Z!}
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 {{{#?~3$7
w# y2_
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 H3KTir"on
vmZ"o9-{#X
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ?dq#e9
$:bih4 @>
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 c$H+g,7xQ-
\
v2H^j/
10.6原子力显微镜 ( [E]_Q
2}WDw>V
10.6.1AFM的基本硬件组成 `DW2spd
3YL
l;TP_
10.6.2AFM的工作原理 !{UTD+|=N
e@]-D
FG
10.6.3AFM的工作模式 2xxB\J
TkR P3_b
10.6.4AFM在力学测量中的应用 S\ ,mR4:
zF&=U`v
10.7扫描近场光学显微镜 v}(6 <wnnS
?vtX" Fdz
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 NC"yDWnO'
"VUYh$=[
10.7.2光子扫描隧道显微镜 OSDy'@
W6/ @W
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 S]>wc
yy=n
L8$1K &!
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 K 1#ji*Tp
ig#r4nQ=
10.8扫描探针显微镜 {E_{JB~`
2W<n5o
10.8.1NRC的大范围计量型AFM
6ghx3_%w
MZ4c{@Tg
10.8.2PTB研制的大范围SPM Lc2QXeo8
1 Y/$,Oa5
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 9<1F[SS<s9
ot%.M*h-
习题与思考10 "MOpsb,
"M
H6fF
参考文献 zqySm) o]
d IB }_L
|