《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。 ',!>9Dj
qNWSDZQ
[attachment=124599] N<XMSt
第1章光学测量的基础知识 :A+}fB IN
afE8Kqa:H
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 <6&Z5mpm$w
C8%MKNPd
1.1.1基本概念 w\a6ga!xt"
@<koL
1.1.2误差与测量不确定度 ?K g_bvoR
Q _`EKz;N{
1.1.3基本构成 QB d4ok: R
y1B' _s
1.1.4主要应用范围 UAGh2?q2
jS)YYk5
1.1.5基本方法 "gt1pf~y
h0")NBRV&
1.1.6发展趋势 f^lhd Z \
Y8c,+D,Ww
1.2光学测量中的常用光源
7n*"9Ai(
ul]hvK {2
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 o|w
w>m
/4;Sxx-
1.2.2热光源 SPm2I(at7
t/@ t_6m}*
1.2.3气体放电光源 K5F;/ KR"
o%*C7bU
1.2.4固体发光光源 %<`sDO6Q?
Ii!{\p!
1.2.5激光光源 a% /D~5Z
n. vrq-
1.3光学测量中的常用光学器件 |Mgzb0_IiQ
*y', eB
1.3.1激光准直镜 IY|`$sHb
`dhBLAt
1.3.2分光镜 \Nk578+AA
<sSH^J4QqX
1.3.3偏振分光镜 -/Zy{2 <u
R ^ZOcONd-
1.3.4波片 Mkr
&30il[
dptfIBY c+
1.3.5角锥棱镜 #J t1AV
H;0K4|I
1.3.6衍射光栅 <
<F
^Jw=5 ImG
1.3.7调制器 <[$a7l i
y9k'jEZ"oh
1.3.8光隔离器 smn~p/u
BAi`{?z$<
1.4光学测量中的常用光电探测器 uN1VkmtDO
|T]&8Q)S
1.4.1常用光电探测器的分类 TpI8mDO\W
O8Z+g{
1.4.2光电探测器的主要特性参数 (?ULp{VPFl
vy`
lfbX@
1.4.3常用光电探测器介绍 n5)ml)m
EMpq+LrN
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 D& i, `j
|o Sqy
1.5.1光学测量系统中的噪声 rjj_]1?K
HD3WsIim*
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 X_!km-{
'Ydr_Ses
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 &PMfAo^
i P@ FXJJ
1.6.1概述 [XubzZ9
aX*9T8H/
1.6.2机械调制法 p'6XF{
=yoR>llbBC
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 5z\,]
bdfs'udt9
习题与思考1 CIf@G>e-
$zF%F.rln
第2章光干涉测量 8(\J~I[ ^
;-BN~1 Jg
2.1光干涉基础知识 $$EEhy
w'X N<RWA
2.1.1光的干涉条件 gXU(0(Gq
1yqsE`4f
2.1.2干涉条纹的形状 9JX@c k
i`W~-J
2.1.3干涉条纹的对比度 Ni|M TE]~
l<+PA$+}}
2.1.4产生干涉的途径 'X6Z:dZY
;$e)r3r`LV
2.2波面干涉测量 oE6`]^^
ijvDFyN>
2.2.1概述 8 nL9#b
EUVD)+i t
2.2.2泰曼格林干涉仪 |QMmF" 0
5#s],h
2.2.3移相干涉仪 w%..*+P
!m%'aQHH(
2.2.4共路干涉仪 -7'|&zP
g'{?j~g
2.3激光干涉仪 (y~%6o 6
d R=0K
2.3.1迈克尔逊干涉仪 &328pOT4
ofw&? S k0
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 !uO@4]:Y
sINf/mv+
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 m*CW3y{n)
yla- X|>
2.4白光干涉仪 O[{/P:a
1P'A*`!K
2.5外差式激光干涉仪 !] E ]Xd<
mBb3Ta
2.5.1概述 ~WORC\kCW
f6Lc" b3s1
2.5.2双频激光干涉仪 5S_fvW;
4;3Vc%
2.5.3激光测振仪 RgJbM\`} ?
|=0w_)Fa]
2.6激光自混合干涉测量 )UpVGT)
Bha("kG
2.7绝对长度干涉计量 c
q[nqjC=
a G#d41O
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 mpC u,l+lo
!8T04988j
2.7.2激光无导轨测量 J/E''*
3$q#^UvD
2.8激光干涉测量的重大应用举例 Ge=^q.
J~4 mp\4b
2.8.1激光干涉测量引力波 `LLmdm 6i
R4R\ B
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 @$ Nti>
m.
p' LF
习题与思考2 CTKw 2`5u
7SH3 k=x
第3章激光准直与跟踪测量 _9H]:]1QH
o| vL:| 8Q
3.1概述 rXT? w]4
%&VI-7+K
3.1.1激光准直测量基本原理 ?e4H{Y/M
6-tIe _5
3.1.2激光准直测量系统的组成 Z2`M8xEiH
0^nF : F
3.2激光测量直线度原理 5h^BXX|Y*
q
:~/2<o
3.2.1直线度测量概述 s!
q~5zv4NX
3.2.2激光测量直线度方法 W)J5[p?
reArXmU<u
3.2.3直线度测量误差分析 9}a$0H
h
iAk.pH]a
3.3激光同时测量多自由度误差 s8 MQ:eAP
rc<Ix
3.3.1滚转角测量 J$5 G8<d>
00f'G2n
3.3.2四自由度误差同时测量 ZzTkEz >
U1Fo # L
3.3.3五自由度误差同时测量 ! .q99DB
`''y,{Fs
3.3.4六自由度误差同时测量 ti6X=@ P:
[>pBz3fn,
3.3.5激光跟踪测量 mD ZA\P_
hY%} x5ntU
习题与思考3 (~{Y}n]s
k'N``.
第4章激光全息与散斑测量 J?X{NARt
f ebn?|@
4.1全息术及其基本原理 2gkN\w6zQ
j$XaO%y)
4.1.1全息术基本原理 0gW{6BtPWm
sR8 3e|4I
4.1.2全息图的类型 H
lM7^3(&
E@xrn+L>-
4.1.3全息设备基本构成 }N(gP_ ?n
f(blqO.@l
4.2激光全息干涉测量 1 hFh F^
BY [7`@
4.2.1单次曝光法 g] }!
O $e"3^Pa
4.2.2二次曝光法 f.^|2T I1g
X=abaKl
4.2.3时间平均法 uM_ww6
k+?g WZ \
4.3激光全息干涉测量的应用 ENr#3+m$;
PX/{!_mM
4.3.1位移和形状检测 ){#INmsF
na~ FT[3 C
4.3.2缺陷检测 N 6u>V~i
qwJp &6
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 NQ[X=a8N
sF[gjeIb
4.4激光散斑干涉测量 ^,ISz-4
XR7v\rd
4.4.1散斑的概念 Wu|MNB?M
(t V T&eO
4.4.2散斑照相测量 qWWt5rJ
>lQa"F=
4.4.3散斑干涉测量 W !O/t^H>
&k_*Y- l7]
4.4.4电子散斑干涉 Cm% I/4
I}|a7,8
4.4.5时域散斑干涉 b/R7 Mk1
Il*!iX|23<
4.5散斑干涉测量的应用举例 g~.#.S ds
zT6nC 5E
习题与思考4 9{Et v w
+ jwk4BU
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 82EvlmD
^W:a7cMw
5.1激光衍射测量基本原理 'SlZ-SdR
d|Wqx7t]P
5.1.1单缝衍射测量 hI*v ) c
@M-w8!.~
5.1.2圆孔衍射测量 XL aD#J
~D|,$E tX4
5.2莫尔条纹测量 ]jVE
"p;tj7 4O9
5.2.1莫尔条纹的形成原理 lGR0-Gh2
R59iuHQ[
5.2.2莫尔条纹的基本性质 9 m2FH~
i?(cp[ "7
5.2.3莫尔条纹测试技术 4D<C;>*/b
&}P#<"Fo8Q
5.3衍射光栅干涉测量 p~8 O6h@J
tl!dRV92
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 gU|:Y&lFZg
Q[NoFZ
V!
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 \ZV>5N3hS
ZpOME@9,
5.4X射线衍射测量 S g1[p#U
.4"BN<9
5.4.1X射线衍射测量原理 v .C
f9>pMfi:@
5.4.2X射线衍射测量材料应力 >I~Q [
]nRf%Vi8g
习题与思考5 5,^DT15a4P
_wb]tE ~g
第6章机器视觉测量 !x R9 I0V5
,qp8Rg|3j
6.1摄像机模型 N]/cBGy
gvWgw7z
6.2图像处理技术 5&EBU l}
E kq(
6.2.1图像滤波 L7(FD v,?
8VQ!&^9!U#
6.2.2图像增强 #>:S&R?2t
1I69O6"
6.3结构光视觉测量 f m^`
l"d XL"h
6.3.1激光三角法的测量原理 ] W Yub1
U&R)a|
7R
6.3.2结构光视觉测量系统 P
nE7}
BI,]pf;GWv
6.3.3点结构光视觉测量原理 &)tv4L&
3zKeN:w
6.3.4线结构光视觉测量原理 ~:Z|\a58j
hwe6@T.#
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 ._]Pz 6
\Q}Y "oq
6.4双目立体视觉测量 'JdK0w#
Q bHX.:C
6.4.1数学模型 MmvJ)|&t
G?,3Zn0
6.4.2双目立体视觉的标定方法 tF/Ni*\^rV
&P}t<;
6.5基于相位的视觉测量 fP4P'e I
v+g:0
C5
(
6.5.1相移形貌测量 "dt} k$Gr
=d"5k DK-m
6.5.2立体相位偏折测量 F?a
63,r
/ t]1_
6.6视觉测量的应用举例 19O
/]J\/Z>
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 dB#c$1
yLCMu | +
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 L |#0CRiN
.3_u5N|[=W
习题与思考6 =?y0fLTc
5({_2meJ:
第7章激光测速与测距 yI d1J
7O|`\&RY R
7.1多普勒效应与多普勒频移 *mj=kJ7(
~e,l2
<
7.2激光多普勒测速 Z5U\>7@&8
Zi]E!Tgn
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 kUGFg{"
/=za
m3kd
7.2.2激光多普勒测速技术 k &5T-\ q
Z VdQ$
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 ;q%z\g A
n;=FD; }j+
7.3激光测距 oBu b]<.J
eF7I 5k4
7.3.1脉冲激光测距 d:A '|;']
VR"le&'z"
7.3.2相位激光测距 |"Zf0G
0'A"]6
7.4激光测速和测距应用 q4!\^HwQ
V,& O O
7.4.1车载激光多普勒测速 ?771e:>S-
6Ktq7'Z@
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 j$6Q]5KdoS
*(vh |
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 :,qvqh][
vA6onYjA
习题与思考7 -Mrt%1g
] FvGAG.*
第8章光纤传感原理与技术 6X o "?f
pQ^V<6z}
8.1概述 u~ FV I
| Axbx?
8.1.1光纤传感的主要类型 O. y ?q
lqrI*@>Tz
8.1.2光纤传感的主要特点 BaP'y8dVN
K3=0D!D q
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 H*N{4zBB
w RK27=\z
8.2.1光纤的基本结构 " G*$#
8n2;47 a
8.2.2平板波导介质中的光波模式 "D4% A!i
E&t8nlTx
8.2.3光在光纤中的传输规律 |}Yx xeAk
F+BCz sm7$
8.2.4光纤的传输特性 T?Z&\g0yp
"8?Fl&=Q
8.3光纤传感 mv,a>Cvs[
; [P>
8.3.1强度调制型光纤传感 2g_ mQT
7l*vmF6Z
8.3.2相位调制型光纤传感 :p)^+AF"5
};P=|t(r
8.3.3偏振调制型光纤传感 L"S2+F) n
qZV|}M>P)
8.3.4波长调制型光纤传感 v} AjW%rB
a[rb-Z
8.3.5光纤分布式传感 ;0 +Dx~
'T qF}a7
习题与思考8 sc# E L~
k5Q1.;fW76
第9章激光雷达三维成像技术 -j rAk
GCw4sb4~w
9.1激光雷达三维成像原理 !v%>W< 3Q
a
^juZ
9.1.1激光雷达距离方程 x\:KfYr4Y;
&dni6E4
9.1.2信噪比 -h
^ MX
C+`V?r p=s
9.1.3可探测距离 * M #L)c;6
2w+4B4
9.1.4横向成像参数 8D? $@!-
4!96k~d}
9.2激光三维成像雷达技术 }1Mf0S
}F9#3W&`c
9.2.1机械扫描激光成像雷达 b"trg {e
) ~nieQEZQ
9.2.2面阵成像激光雷达 >/}p{Tj
K C(z TY
9.2.3固态激光成像雷达 rL+.3ZO):P
@y * TVy
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 L5|g \Y`
cmCD}Skk
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 Y8lZ]IB
9Nv?j=*$
9.4激光三维成像雷达的应用 kv?DE4=;
jpW_q+^?
习题与思考9 o#z$LT1dY
-^7
$HD
第10章光学探针测量 fWri7|"0h
bNm]h.
10.1微观表面形貌测量 SwO$UqYU=
]Z85%q^`
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 $[7/~I>m
Wy-y-wi :p
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 nr} Ols
^ f"|<r
10.2机械式探针测量 = i;T?*@
7ju38@+
10.2.1机械式探针测量基本原理 oj'YD Q^uj
:kwDa
a
10.2.2机械式探针测量系统 7d|1T'
EymSrZw
10.3光学焦点探测 #&L7FBJ"*v
z>
D Q
10.3.1强度式探测方法 Cp>y<C "
\"Z\Af<
10.3.2差动探测方法 :!?Fq/!
!g=b=YK
10.3.3散光方法 Hfo<EB2Y9N
mV4gw'.;7
10.3.4Foucault方法 ),j6tq[
X*5 N&AJ
10.3.5斜光束方法 |68/FJZ,5
E m +&I
10.3.6共焦方法 Odh r=Hs
!u
.n
10.3.7光学焦点探针的特点 O2="'w'kR
~.0'v [N
10.4干涉型光学探针测量 + DE/DR:
bs16G3- p
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 p
T z]8[^
R?- z J ;
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ] \L+]+u~
b^ [ z'
10.5扫描隧道显微镜 +Kg }R5 +
u$(ei2f
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 UTN[! 0[
b7T;6\[m
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 h/8p2Mrqi
2cRru]V Z5
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 T3 4Z#PFwe
ucU7
@j
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 } _^ vvu
KH=3HN}
10.6原子力显微镜 yaWY>s B
5 ddfdIp
10.6.1AFM的基本硬件组成 ;)P=WS:=
EYC ZuJxv
10.6.2AFM的工作原理 3Lq9pdM>2@
>lzXyT6x8
10.6.3AFM的工作模式 ?.lo[X<,*
?d{O' &|:
10.6.4AFM在力学测量中的应用 7y)Ar 8!D
'd&4MA 0X
10.7扫描近场光学显微镜 ^W@%(,xb
ZU +_nWnl
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 g#7Q-n3^
H=g%>W%3
10.7.2光子扫描隧道显微镜 d"Wuu1tEY
O|^J;fS:
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 i ? uX'apk
Oe
:S1 f
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 |_-w{ 2K
F[!%,-*
10.8扫描探针显微镜 ?K:. Pa
k_zn>aR$F
10.8.1NRC的大范围计量型AFM `YE= B{q
;FF+uK
10.8.2PTB研制的大范围SPM n"D` =
hlze ]d?z
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 X!'C'3 X
8"-=+w.CZ
习题与思考10 84WcaH
X u HR
参考文献 Q .h.d))
Fu5Y<*x
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