《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。 BIL Lq8)
[j'X;tVX{
[attachment=124599] FaJ &GOM,
第1章光学测量的基础知识 5l*&>C[(i
nzeX[*
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 jRV/A!4
SasJic2M
1.1.1基本概念 q> C'BIr
:*\P n!r
1.1.2误差与测量不确定度 _:27]K:
@f_+=}|dc
1.1.3基本构成 /&94 e C
6) Lk-D
1.1.4主要应用范围 "snw4if
1|wL\I
1.1.5基本方法 6!FQzFCZq
pyvS wD5t
1.1.6发展趋势 C;urBsC
*;*r 8[U}q
1.2光学测量中的常用光源 h'F=YF$o
U4B( #2'
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 83q6Sv
#;nYg?d=
1.2.2热光源 yz8jw:d^-
o " #\
>
1.2.3气体放电光源 aw42oLk
6NHX2Ja
1.2.4固体发光光源 M/gGoE {
?5
7Sk+
1.2.5激光光源 g}',(tPMZ
_5N]B|cO
1.3光学测量中的常用光学器件 uW36;3[f#1
n6a`;0f[R
1.3.1激光准直镜 oILZgNe'
3:i@II
1.3.2分光镜 9qG6Pb
)Z9>$V$j
1.3.3偏振分光镜 s- T\r"d=j
dlTt _.
1.3.4波片 u4 h4.NH X
0KOgw*>_
1.3.5角锥棱镜 `+Q%oj#FF
JcxThZP~
1.3.6衍射光栅 ,nDaqQ-C!!
#4 pB@_
1.3.7调制器 V 6reqEh
.OY`Z)SS%
1.3.8光隔离器 AkQ ~k0i}b
J nM["Q=`
1.4光学测量中的常用光电探测器 V33T+P~j
.ctw 2x5W
1.4.1常用光电探测器的分类 ~FG]wNgS
v
z '&%(
1.4.2光电探测器的主要特性参数 [K0(RDV)%
cH t#us
1.4.3常用光电探测器介绍 wD'SPk5S?
HCC#j9U N6
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 5C5sgR C
]-/VHh
1.5.1光学测量系统中的噪声 ckE-",G
u5f9Jw}
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 b B3powy9
b2&0Hx
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 Gu\q%'I
bAtSV u
1.6.1概述 `&c kZiq
U#WF ;q0L
1.6.2机械调制法 P?of<i2E
^ sLdAC
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 x-&@wMqkc
mSh[}%swj
习题与思考1 nk' s_a*Z
CN8Y\<Ar
第2章光干涉测量
tG22#F`
% ^1V4
2.1光干涉基础知识 JO6)-U$7UG
+}os&[S
2.1.1光的干涉条件 K F!Yf\
,M
^<CJ
2.1.2干涉条纹的形状 PP33i@G
R)s:rJQ=p
2.1.3干涉条纹的对比度 K} X&AJ5A
ML56k~"BL
2.1.4产生干涉的途径 Ls+2Zbh
"n5N[1b k
2.2波面干涉测量 dn$!&
y ,,dCca
2.2.1概述 EaY?aAuS:
>$/>#e~
2.2.2泰曼格林干涉仪 ;RPx^X~
p}pj fG
2.2.3移相干涉仪 HJ[c M6$2
@>2i+)=E5
2.2.4共路干涉仪 " C Qa.%
L2i_X@/
2.3激光干涉仪 SP_75BJ
F8,RXlGfA[
2.3.1迈克尔逊干涉仪 j[J-f@F \Y
#r~# I}U
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 (m( JK ^
">, |V-H
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 XnMvKPerv'
~[nSXnPO
2.4白光干涉仪 yEoF 4bt
Lx SpctiNx
2.5外差式激光干涉仪 q01wbO3-"
l' E*=Rn
2.5.1概述 W/bQd)Jvk
}?_?V&K|
2.5.2双频激光干涉仪 ,77d(bR <
w(3G&11N?
2.5.3激光测振仪 yfjWbW
?(F6#"/E
2.6激光自混合干涉测量 j[G
` V)8
QRN(
2.7绝对长度干涉计量 u5b|#&-mX
Zbt.t] N
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 E`usknf>l
pG^
2.7.2激光无导轨测量 +R M SA ^
SaAFz&WRl
2.8激光干涉测量的重大应用举例 .*S#aq4S
^Hnb }L
2.8.1激光干涉测量引力波 Ru!i R#s)!
)|R)Q6UJ
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 li'YDtMKCY
J~ zUp(>K
习题与思考2 dI@(<R
:W.(S6O(
第3章激光准直与跟踪测量 {{D)YldtA
"W7K"=X
3.1概述 S\YTX%Xm}
U} e!Wjrc
3.1.1激光准直测量基本原理 mCsMqDH
+-U- D?-
3.1.2激光准直测量系统的组成 RYQR(v
M 2>Vj/
3.2激光测量直线度原理 =9boya,>
P%:wAYz1^O
3.2.1直线度测量概述 6azGhxh
pnowy;
3.2.2激光测量直线度方法 ;!mzy b*
F^ t DL:
3.2.3直线度测量误差分析 b_#m}yZ6
HV!m8k=6
3.3激光同时测量多自由度误差 gx8ouOh
t?x<g <PJ4
3.3.1滚转角测量 Sw8] EH6
, j2Udn}
3.3.2四自由度误差同时测量 fF$<7O)+]
?GoR^p #p
3.3.3五自由度误差同时测量 %S@ZXf~:
,]ma+ (|
3.3.4六自由度误差同时测量 D3Ig>gKo?m
5T_n %vz
3.3.5激光跟踪测量 Ic"ybj`
' KS,'%
习题与思考3 Yq0 | J
[' X]R: 3h
第4章激光全息与散斑测量 <EB+1GFuI
85 |OGtt
4.1全息术及其基本原理
nJG U-Z
(
iBl
4.1.1全息术基本原理 'RQ+g}|Ba!
1#V_Z^OL
4.1.2全息图的类型 \:# L)
szZr4y<8|1
4.1.3全息设备基本构成 ]Yn D
=)H.c uc
4.2激光全息干涉测量 @Q
]=\N:
l6T-}h:=
4.2.1单次曝光法 *v
jmy/3
)BZ.Sv
4.2.2二次曝光法 %Q__!D[
|"X*@s\'
4.2.3时间平均法 p*R ;hU
=r?hg GWe
4.3激光全息干涉测量的应用 k$z_:X
<y2U3; t
4.3.1位移和形状检测 fn jPSts0
IXMop7~
4.3.2缺陷检测 VuhGx :Xl
?K$(817
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 =V, mtT
U2 tV4_ e
4.4激光散斑干涉测量 o lR?n(v
iTBx\ u%{
4.4.1散斑的概念 T6y \|
acajHs
4.4.2散斑照相测量 ="1Ind@w!
%B2 '~|g
4.4.3散斑干涉测量 G}9Jg
.;y.]Z/;
4.4.4电子散斑干涉 m)ky*"(
$u$!t j
4.4.5时域散斑干涉 y|C(X
VZp5)-!\
4.5散斑干涉测量的应用举例 ,uSMQS-O'4
tVYF{3BhA
习题与思考4 e&|'I"
lK?uXr7^
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 dc+>m,3$
}/0X'o
5.1激光衍射测量基本原理 7X`g,b!
c ?(4t67|
5.1.1单缝衍射测量 ^H p; .f.
'C b6Y#6
5.1.2圆孔衍射测量 j nkR}wAA
I13y6= d
5.2莫尔条纹测量 %^) fmu
2 prU
5.2.1莫尔条纹的形成原理 @+&LYy72
.Yamc#A-
5.2.2莫尔条纹的基本性质 bWjc'P6rx
sNbxI|B
5.2.3莫尔条纹测试技术 NlA,'`,
70 yFaW
5.3衍射光栅干涉测量 >2Y=*K,:
paA(C|%{
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 wm+};L&_
6B8VfQ9[
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 f$o_e90mu
S pIv#?
5.4X射线衍射测量 P7[h-3+^
#>a\>iKQ2q
5.4.1X射线衍射测量原理 W- $Z(Z
XL
E'f{i:O "~
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Ij7p' a
*[Imn\hu
习题与思考5 7zl5yK N
2,y|EpG#
第6章机器视觉测量 77 Q5d"sIi
mtpeRVcF
6.1摄像机模型 F0m-23[H
K6)Gc%:`
6.2图像处理技术 (=FRmdeYl1
c^5~QGuQ
6.2.1图像滤波 IY1 //9
3 #n_?-
6.2.2图像增强 x f'V{9*
Ex.yU{|c
6.3结构光视觉测量 m=1N>cq
'
nd`1m[7MNu
6.3.1激光三角法的测量原理 4XL^D~V
OMk y $d#
6.3.2结构光视觉测量系统 i:dR\ |B
eYc$ dPE
6.3.3点结构光视觉测量原理 !@5 9)
^23~ZHu
6.3.4线结构光视觉测量原理 -D<< kr a
i}(LqcYU
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 b8H{8{wi|
s `e{}\
6.4双目立体视觉测量 }czrj%6
~ \r*
6.4.1数学模型 C;v.S5x
]|#+zx|/D
6.4.2双目立体视觉的标定方法 AI2 ~Jp
IM*y|UHt
6.5基于相位的视觉测量 _OYasJUMG
m 1b?J3
6.5.1相移形貌测量 ??5Q)Erm1
g%o(+d
6.5.2立体相位偏折测量 Xa[.3=bV?
>k|5O kq g
6.6视觉测量的应用举例 XMZ,Y7
'z8pzMmT
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 +8T?{K
zg>zUe
bA
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 cF*TotU_m
`Uq#W+r,
习题与思考6 `&qL(66
-au^ ;CM
第7章激光测速与测距 eNh39er
, };& tR
7.1多普勒效应与多普勒频移 ]U?^hZ_
m 5n #v
7.2激光多普勒测速 $L `d&$Vh
yHYsZ,GE
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 "37lx;CH
`6;?9NI
7.2.2激光多普勒测速技术 3l]lwV
PJ')R:e,
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 uuEV_ "X
BX/8O<s0
7.3激光测距 #&+{mCjs
je\Ph5 "
7.3.1脉冲激光测距 j{ ]I]\=?
]Ee?6]bN
7.3.2相位激光测距 h#I>M`|
_ >?\DgjH
7.4激光测速和测距应用 8qoMo7-f
Mc
lkEfn
7.4.1车载激光多普勒测速 'd0 ~!w
d2Fsw F$C
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 {L 971W_L
: ]K4KFM
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 eSn+ B;
g @Z))M+
习题与思考7 q_lKKzA
-]Bq|qTH[(
第8章光纤传感原理与技术 te`$%NRl
k?yoQL*
8.1概述 iO{hA
Y;eZ9|Ht9
8.1.1光纤传感的主要类型 ^S<Y>Nm]
p>,|50|
8.1.2光纤传感的主要特点 BU)U/A8iS
D>r&}6<
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 Z3e| UAif
&;6`)M{*}
8.2.1光纤的基本结构 0|q AxR-
u]wZQl#-
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ;<Sd~M4f
Ufj `euY
8.2.3光在光纤中的传输规律 1.JK3 3
w_c"@CjkE
8.2.4光纤的传输特性 'c&Ed
lgAoJ[
8.3光纤传感 '6`3(TK.a
3yme1M b
8.3.1强度调制型光纤传感 $p8xEcQdU#
;a!S!% .h
8.3.2相位调制型光纤传感 udH7}K v
TprTWod2]t
8.3.3偏振调制型光纤传感 D8Ic?:iX[
`RT>}_j
8.3.4波长调制型光纤传感 68|E9^`l
2szPAuN+
8.3.5光纤分布式传感 +QavYqPF
w(Ovr`o?9t
习题与思考8 ?,Xw[pR
o|^3J{3G
第9章激光雷达三维成像技术 B Z#(
+ 480 l}
9.1激光雷达三维成像原理 @IKYh{j4
P8
c`fbkX2
9.1.1激光雷达距离方程 ,,.QfUj/&
;+_:, _
9.1.2信噪比 5~U/
Kn{4;Xk\
9.1.3可探测距离 u#fM_>ML
MKCsv+
9.1.4横向成像参数 Ny 7 S
/HEw-M9z
9.2激光三维成像雷达技术 UgRiIQMq.
<nf@U>wlw
9.2.1机械扫描激光成像雷达 Paq 4
M?49TOQA
9.2.2面阵成像激光雷达 .LZ?S"z$ w
r6Dz;uz
9.2.3固态激光成像雷达 bs&43Ae
sdrfsrNvB-
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 'BxX0
]q[D >6_
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 =*.~BG
]A `n (
"%
9.4激光三维成像雷达的应用 @bLy,Xr&
}#+^{P3 ;
习题与思考9 r<EY]f^`u
59L\|OR
第10章光学探针测量 rXq.DvQ
J{<X 7uB
10.1微观表面形貌测量 3&4(ZH=
7z,C} -q
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 RC"MdcD:]y
e{H=dIa+
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 =I5>$}q_&,
~=LE0. 3[
10.2机械式探针测量 I][*j
N>1em!AS
10.2.1机械式探针测量基本原理 e>OoyDZ@R
}v{LRRi
10.2.2机械式探针测量系统 MchA{p&Ol
(l qC[:
10.3光学焦点探测 G!##X: 6'
|-ALklXr
10.3.1强度式探测方法 E]d . z6k
d1 T!+I
10.3.2差动探测方法 ,qwuLBW
R\f+SvE
10.3.3散光方法 Gz0]} ]A
e `s
~.ZF
10.3.4Foucault方法 **C R}
yV
1&O W4_
10.3.5斜光束方法 TX/Xt7#R:
ej d(R+
10.3.6共焦方法 _f,C[C[e&
T!{w~'=F
10.3.7光学焦点探针的特点 FV!q!D
e9tjw[+A
10.4干涉型光学探针测量 t@;p
@H C Vmg :
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 gQuw 1
]EAO+x9
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 5DZ#9m/
j (d~aqW
10.5扫描隧道显微镜 vr l-$ii
sP~<*U.7
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ^ytrK
Q
+sA2WK]
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 *^4"5X @
Qv-_ jZ
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 b % `1cV
q;CiV
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 B9 uoVcW
0d&6lqTo
10.6原子力显微镜 t{kG<J/l
e T{ 4{
10.6.1AFM的基本硬件组成 BWrxunHO
!pW0qX\1n
10.6.2AFM的工作原理 x9g#<2 w8
8nJpp
10.6.3AFM的工作模式 ~mxO7cy5Cg
m
s \}
10.6.4AFM在力学测量中的应用 fr3d
+6 \Zj)
10.7扫描近场光学显微镜 # W']6'O
Gd=RyoJl
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 AkV#J,
3LC
vE?G7%,
10.7.2光子扫描隧道显微镜 >GRxHK@G
O >,e~#!
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 n>YKa)|W`
`^&OF u ee
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 T5h
H
R 9\*#c
10.8扫描探针显微镜 +0Y&`{#Z
H{wl% G
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ?tbrbk x
QWYJ *
10.8.2PTB研制的大范围SPM R/YqyT\SM
}}~ |!8
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 tD)J *]G
e"<OELA
习题与思考10 |{ip T SH
y N-9[P8C
参考文献 {wKB;?fUvk
7. oM J
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