《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。 9.Ap~Ay.
(
Yi=v'd
[attachment=124599] w#{l 4{X|
第1章光学测量的基础知识 ;nf& c;D
iB{xvyR
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 '?}R4w|)
i =da,W=0
1.1.1基本概念 ?Y !U*& 7
#uWE2*')
1.1.2误差与测量不确定度 "#XtDpGk
+v1 -. z
1.1.3基本构成 v!!;js^
W8.j /K:
1.1.4主要应用范围 6e:P.HqjA
H0tF
1.1.5基本方法 t,?,F4 j
,|x\MHd?t_
1.1.6发展趋势 9%TT> 2#
p DhY%w#
1.2光学测量中的常用光源 ]|BojSL_
_> Ln@
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 3B"7VBK{
S2}Z&X(
1.2.2热光源 zn[QvY
g =x"cs/[
1.2.3气体放电光源 4f
jC
q4k`)?k 9
1.2.4固体发光光源 G:hU {S7
u7(];
1.2.5激光光源 Ok oo(dfM
Ge~,[If+
1.3光学测量中的常用光学器件 B<C&ay
AJ4r/b }
1.3.1激光准直镜 ;&7,7 3!
=?+w)(*0c
1.3.2分光镜 n\* JaY
() <`t}FQ
1.3.3偏振分光镜 9C?c m:
O$(c. (_$
1.3.4波片 NJ>,' s
CnQg *+
1.3.5角锥棱镜 U%n,XOJ
@jKDj ]\
1.3.6衍射光栅 5 R"2Wd
RCCv>o
1.3.7调制器 'FqEB]gu
7
{nl..`
1.3.8光隔离器 CX.SYr&!R
4y1>
1.4光学测量中的常用光电探测器 ])S$x{.g
l JlZHO
1.4.1常用光电探测器的分类 $wgc vySx
3)xb nRk
1.4.2光电探测器的主要特性参数 p su OJ-
s`r-v/3l
1.4.3常用光电探测器介绍 ,y {0bq9*2
w)^\_uAlS
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 @kz!{g]Sn
PaxK^*
1.5.1光学测量系统中的噪声 Pu-p7:99;'
P6:;Y5e0
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 76$ *1jB
<_>.!9q
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 w LpkUa
TbMdQbj}
1.6.1概述 .<HC[ls
6<<'bi
1.6.2机械调制法 </|)"OD9
})KJ60B
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 &ad Y
&;E d*OJ
习题与思考1 _yNT=#/
luibB&p1
第2章光干涉测量 m$,cH>E
gm(De9u
2.1光干涉基础知识 2YE7 23H=Z
r)OO&. P@j
2.1.1光的干涉条件 Zd8drT'@#
%
Oz$_Xe
2.1.2干涉条纹的形状 n>br,bQe
B;Sz uCW
2.1.3干涉条纹的对比度 & { DR 6
I/Sv"X6E
2.1.4产生干涉的途径 qw| JJ
*X~B-a |nJ
2.2波面干涉测量 | O57N'/
;CA ?eI
2.2.1概述 Mm "Wk
E 2Us#a
2.2.2泰曼格林干涉仪 cES;bwQ
bo& \3
2.2.3移相干涉仪 K*HCFqr U"
qC\]"Z` m
2.2.4共路干涉仪 kxygf9I!;
L E8 K)i
2.3激光干涉仪 nDyvX1]
>vH H
2.3.1迈克尔逊干涉仪 T_uNF8Bh
5.O-(eSa0&
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 4g>1G qv6
a_ Z.J 3
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 1po"gVot
(~=Qufy
2.4白光干涉仪 ?E%U|(S)=L
*C5:#A0
2.5外差式激光干涉仪 I0I_vu
4sj9Z:
2.5.1概述 be&6kG
MhHr*!N"}
2.5.2双频激光干涉仪 /z/ hUa
A
* a{
2.5.3激光测振仪 tceIA8d6
W" W@WG9X0
2.6激光自混合干涉测量 ^Vl^,@
}Vs~RJM)}
2.7绝对长度干涉计量 =t@: F
DhY;pG,t
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 o~Bk0V=
Z ~duJsH
2.7.2激光无导轨测量 ^:qpa 5^"
: [A?A4 l
2.8激光干涉测量的重大应用举例 <dq,y>
UN,<6D3\b
2.8.1激光干涉测量引力波 2.^7?ok
X=fPGyhZ
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 `DI{wqV9
hCU)W1q#
习题与思考2 @:S$| D~
U,oD44
第3章激光准直与跟踪测量 \7|s$ XQ\
j'G"ZPw1
3.1概述 zd?bHcW/h
cFRSd
}p=
3.1.1激光准直测量基本原理 {;]uL`abi?
2Som0T<2
3.1.2激光准直测量系统的组成 o%vI kXw
mJwv&E
3.2激光测量直线度原理 @).WIs
DH}s1mNMP
3.2.1直线度测量概述 0|WOReskK
N2[, a U
3.2.2激光测量直线度方法 #]?,gwvTf
F 7k4C2r
3.2.3直线度测量误差分析 0-8ELX[#
j z xf"X-
3.3激光同时测量多自由度误差 @"q~ AY
d/0/$Bz}P
3.3.1滚转角测量 &M!4]p ow
yC 9:sQ'k
3.3.2四自由度误差同时测量 MuCQxzvkhf
I T*fjUY&
3.3.3五自由度误差同时测量 7VEt4
|u?k-,uI9
3.3.4六自由度误差同时测量 OlD7-c2L]
eLHa 9R{)B
3.3.5激光跟踪测量 wZ
(uq?3S`
9b{g+lMZo
习题与思考3 #J%h!#3g
dg!1wD
第4章激光全息与散斑测量 J8qu]{0I"
DI $ mD {
4.1全息术及其基本原理 "k>{b:R|
~N NaLl
4.1.1全息术基本原理 Y\Fuj)
c]cO[T_gGa
4.1.2全息图的类型 t[H _6 )
Q%gY.n{=
4.1.3全息设备基本构成 hEdo,gF*
4YU 1Kr4
4.2激光全息干涉测量 L<[,7V
0C9QAJa
4.2.1单次曝光法 D{&+7C:8.
0ER6cTo-t
4.2.2二次曝光法 2u I`$A:
Ep v3/ `I
4.2.3时间平均法 8KtF<`A)
o'= [<
4.3激光全息干涉测量的应用 x~3>1Wr#M
S7\ |/h :4
4.3.1位移和形状检测 !0d9<SVC
skmDsZ zw
4.3.2缺陷检测 1*x5/b
*;\
K5
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 I'6 ed`|
hj#+8=
4.4激光散斑干涉测量 e \|E; l
RY'\mt"W2
4.4.1散斑的概念 TZ [F u{gZ
lHj7O &+
4.4.2散斑照相测量 BT*K ,p
h QW#a]]V:
4.4.3散斑干涉测量 ><Mbea=U+
-mWw.SfEZ
4.4.4电子散斑干涉 K {[Fa,]'
`6l24_eKf
4.4.5时域散斑干涉 `5~o=g
cbg3b i
4.5散斑干涉测量的应用举例 wTJMq`sY_
`P )64So-1
习题与思考4 5]2! B b6>
Liz 6ob
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 :ayO+fr#
\-`oFe "
5.1激光衍射测量基本原理 jy)9EU=
-7A!2mRiz
5.1.1单缝衍射测量 V.OoZGE>]
HDfQ9__
5.1.2圆孔衍射测量 A$Jn3Xd~!
Zqe[2()
5.2莫尔条纹测量 ^Qb!k/$3y
}M"'K2_Z
5.2.1莫尔条纹的形成原理 tIp\MXkTQ&
h 19.b:JT
5.2.2莫尔条纹的基本性质 HN&vk/[
fPuQ,J2=
5.2.3莫尔条纹测试技术 V'| g
\Jj'60L^
5.3衍射光栅干涉测量 <pa];k(IQL
) F9%^a(
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 V 1+o3g{}
f~(^|~ZT
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 0aq-drl5\
]MH
\3g;
5.4X射线衍射测量 (^OC%pc
4dD@lG~
5.4.1X射线衍射测量原理 q ~A|R
@0x.n\M_
5.4.2X射线衍射测量材料应力 I]S(tx!
jzOMjz~:)
习题与思考5 ;U:o'9^9T
:ftyNaq'
第6章机器视觉测量 qcoZ2VJ hh
&wWGZ ~T
6.1摄像机模型 XzR WY\x
j?` D\LZhf
6.2图像处理技术 C@:N5} ,]
xVmUmftD
6.2.1图像滤波 Y~\xWYR
kTe<1^,m
6.2.2图像增强 5D@ Q1
SEn8t"n
6.3结构光视觉测量 6b 5{
Y&Nv>o_}5
6.3.1激光三角法的测量原理 K`mxb}
4xC6#:8
6.3.2结构光视觉测量系统 gQz F C&g
zqEZ+|c=
6.3.3点结构光视觉测量原理 G37L 9IG-M
Dl!'_u
6.3.4线结构光视觉测量原理 |H I A[.q
\>CBam8d
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 SodW5v a
,kuF TWB
6.4双目立体视觉测量 "+OMo-<K7
$7ME a"a
6.4.1数学模型 NomK(%8m$
H "/e%
6.4.2双目立体视觉的标定方法 +\@\,{Ujy
pc(9(. |
6.5基于相位的视觉测量 A}+r;Y8[h
Ts *'f
6.5.1相移形貌测量 p5 PON0dS
p~y
4q4
6.5.2立体相位偏折测量 A^jm <~
+mel0ZStS
6.6视觉测量的应用举例 vTa23YDW
CKK5+
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~ rC
#k]0[;1os
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 B,qZ wc|
7
@Qlp$[F
习题与思考6 W5yu`Br
M%LwC/h:,
第7章激光测速与测距 NWX%0PGZ
{nWtNyJpS
7.1多普勒效应与多普勒频移 %bETr"Xom
c8 fb)`,k
7.2激光多普勒测速 Kct +QO(
v\T1,Z@N^
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 AZP>\Dq
.}op mI
7.2.2激光多普勒测速技术 YS6az0ie
~|jy$*m4A
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 f\_Q+!^
ij SYQ
7.3激光测距 "K=)J'/n
un%"s:
7.3.1脉冲激光测距 , l"2MXD
) FsSXnZL
7.3.2相位激光测距 =hb87g.
f)fw87UPc
7.4激光测速和测距应用 :H k4i%hGk
|/ 7's'
7.4.1车载激光多普勒测速 z{_Vn(Kg
D*b|(Oi
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 +O P' /
TW?
MS em
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 p#NZ\qJ
cSW VHr
习题与思考7 7 i\[Q8f
IKj1{nZvDc
第8章光纤传感原理与技术 q&x#S_!
0{uX2h
8.1概述 \Fjq|3`<l
09i[2n;O
8.1.1光纤传感的主要类型 NX/)Z& Fx:
7]53GGNO
8.1.2光纤传感的主要特点 bm|8Jbsb &
Sv",E@!f
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 dg<fUQ
_JB3 +0@
8.2.1光纤的基本结构 @1X1E 2:
=i<(hgD
8.2.2平板波导介质中的光波模式 TR7TF]i tb
g*9> z)
8.2.3光在光纤中的传输规律 6 d6SP)|j
/ d;l:
8.2.4光纤的传输特性 < ,n4| z)
Ue%5
:Sdr
8.3光纤传感 pm|]GkM
*2hzReM
8.3.1强度调制型光纤传感 1EB`6_>y
$x0F(|wxt
8.3.2相位调制型光纤传感 `UPmr50Wq
HX^
P9jXT
8.3.3偏振调制型光纤传感 1k(*o.6
j'cS_R
8.3.4波长调制型光纤传感 rZ7 Ih of
OW^7aw(N6
8.3.5光纤分布式传感 .$;GVJ-: 5
C\K--
习题与思考8 X[}%iEWzT
|&.)_ +w
第9章激光雷达三维成像技术 NmXTk+,L#
,@M PzpH
9.1激光雷达三维成像原理 ^%.<(:k[L
igCtq!.a
9.1.1激光雷达距离方程 W@Wh@eSb;
Vy VC#AK,
9.1.2信噪比 nz+KA\iW
G@2M&0'
9.1.3可探测距离 :7zI! edu
.Dz /MSl
9.1.4横向成像参数 bv0 %{u&
x~.U,, 1
9.2激光三维成像雷达技术 8V= o%[t
7y3; F7V
9.2.1机械扫描激光成像雷达 z~al
h?H
7BnP,Nd"W
9.2.2面阵成像激光雷达
I._=q
gsAO<Fy
9.2.3固态激光成像雷达 TM;)[R@
fy eS )
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 kp|reKM/
<Lt$qV-#
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 %K4-V 5f
y{<7OTA)
9.4激光三维成像雷达的应用 *W
l{2&
L.'N'-BV
习题与思考9 wl4yNC
kW9STN
第10章光学探针测量 DDEn63{
Gu pKM%kM
10.1微观表面形貌测量 =/;(qy9.-R
?.H*!u +9>
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 (46)v'?
!ibp/:x
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 6{6tg>|L)
l)H u.1~
10.2机械式探针测量 l`k3!EZDS
2= _.K(
10.2.1机械式探针测量基本原理 -Y6JU
_cB~?c
10.2.2机械式探针测量系统 jB;+tDC!Co
9bB~r[k
10.3光学焦点探测 R B!g,u
6ZE] 7~X
10.3.1强度式探测方法 20q T1!j u
C^a~)r.h
10.3.2差动探测方法 |[ge ,MO:
k`d
10.3.3散光方法 A8?>V%b[Y
31}6dg8?n
10.3.4Foucault方法 7Vi[I< *
j'W)Nyw$[
10.3.5斜光束方法 -(jcsqDk
E4{8 $:q=
10.3.6共焦方法 c~V\,lcI
})" : F
10.3.7光学焦点探针的特点 IpWl;i`__
B\6\QQ;rUo
10.4干涉型光学探针测量 <K43f#%
> ,[(icyzn
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 5o,82 Kti
@!S5FOXipZ
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 /N $T[
f- Sb:O!V
10.5扫描隧道显微镜 09Fr1PL
.hvIq
.vr
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 S&a 44i
<X: 9y
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ^71sIf;+
'F@'4[uda
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 /+rHy7(\
lHx$F ?
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 NTV0DkX
`0L !F"W
10.6原子力显微镜 'b- }K DP
@A:Xct
10.6.1AFM的基本硬件组成 qZ4DO*%b3
0j*8| {|
10.6.2AFM的工作原理 &ha39&I
| 2 mEowAd
10.6.3AFM的工作模式 Yc Ik{_N3
6 ,!]x>B
10.6.4AFM在力学测量中的应用 NK#f Gz*,(
v8LKv`I's
10.7扫描近场光学显微镜 mF
"c txE
km *$;Nli
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 8 }-"&-X
6JJ%`Uojh
10.7.2光子扫描隧道显微镜 @6\8& (|
1:8ZS
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 rwU[dqBRhc
Pd>hd0!.%
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ]]Wa. P~]O
_KK G^
u<
10.8扫描探针显微镜 291v
R]
d8av `m
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 4B) prQ3
*/6PkNq
10.8.2PTB研制的大范围SPM 'peFT[1> (
u{HB5QqK
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 9'}m797I'
QH+Oi&xH
习题与思考10 pZXva9bE
`/"TYR%
参考文献 ucyxvhH^-
d<xBI,g
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