《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。 = %m/
J4; " .Y=
[attachment=124599] X:5*LB\/v
第1章光学测量的基础知识 ap!<8N
suwj1qYJ4
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 IA'AA|v
`)fGw7J
{
1.1.1基本概念 <j' #mUzd
gS ]'^Sr
1.1.2误差与测量不确定度 }, H,ky
49 D*U5o
1.1.3基本构成 2}A V_]]
f#j AjzmYL
1.1.4主要应用范围 s zg1.&
}PJ:9<G
y
1.1.5基本方法 : |g{ gi
as8<c4:v
1.1.6发展趋势 $) $sApB
K!X8KPo
1.2光学测量中的常用光源 ZmDr$iU ~
5P4 >xv[
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 Rzk JS9)m
(g\'Zw5bk
1.2.2热光源 4^5s\ f B
6Jm4?ex
1.2.3气体放电光源 {*m?t 7
h4C B1K
1.2.4固体发光光源 d=pq+
8b/yT4f
1.2.5激光光源 ^]kDYh e*Y
;Ba f &xK
1.3光学测量中的常用光学器件 > jcNo3S
6S(3tvUr
1.3.1激光准直镜 ~kL":C>2
O_03 3&
1.3.2分光镜 K;K t x>Z/
R[z6 c )
1.3.3偏振分光镜 ^t*BWJxPC
cg4,PI% hz
1.3.4波片 8PQ& 7o
sbV eB%k
1.3.5角锥棱镜 X qh+
6Y klaq5
1.3.6衍射光栅 qxq ~9\My
h*Ej}_
1.3.7调制器 7 ]Z*]GRX
q+z,{K
1.3.8光隔离器 zr,jaR;
/{lls2ycW%
1.4光学测量中的常用光电探测器 k3Y>QN|q8
3wK)vW
1.4.1常用光电探测器的分类 yF*JzE 7,
tY7u\Y;^
1.4.2光电探测器的主要特性参数 vi'K|[!?
.{6T X "M
1.4.3常用光电探测器介绍 ?#W>^Za=
J[9jNCq|
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 e}kG1C8
,}NG@JID
1.5.1光学测量系统中的噪声 >0> M@s
TGg* (6'z
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 Jyd%!v
d{0>R{uac
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 X:DHz0S
A2B&X}K| U
1.6.1概述 iVFn t!
sh0O~%]g
1.6.2机械调制法 j"f ]pzg&
-V9Cx_]y
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 .AKx8=f
0^;{b^!(
习题与思考1 @wpm; ]
Dj[D|%9a
第2章光干涉测量 W?.Y%wc0
Na#2s b[)
2.1光干涉基础知识 |/q *Fg[f
qoEOM%dAqV
2.1.1光的干涉条件 !OiP<8 ,H
$u>^A<TBN
2.1.2干涉条纹的形状 iJ~p X\FKO
*FO']D
2.1.3干涉条纹的对比度 &4 ]%&mX)-
B64%|
S
2.1.4产生干涉的途径 Y#uf 2>J
-2f0CAh~
2.2波面干涉测量 :qI myaGQ
#u#s' W
2.2.1概述 $?0<rvGJ
i^
1P6B
2.2.2泰曼格林干涉仪 ~=}56yxl[
6MZfoR
2.2.3移相干涉仪 Xc'yz 2B
!]W6i]p
2.2.4共路干涉仪 xe}"0 'g
z. 7 UfLV9
2.3激光干涉仪 X\ M0Q%8
N!hp^ V<7
2.3.1迈克尔逊干涉仪 !DLIIKO78
*#~3\{
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 <>p\9rVp*^
t@b';Cuv
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 @UD6qA
y BeSvsm
2.4白光干涉仪 R\6#J0 &Y-
U%2 pbGU
2.5外差式激光干涉仪 ='>k|s:
Pf]L`haGN
2.5.1概述 ?9/%K45
^lbOv}C*
2.5.2双频激光干涉仪 AM\`v'I*6
9Lv`3J^~
2.5.3激光测振仪 xqLLoSte
)0!hw|0|
2.6激光自混合干涉测量 @eR>?.:&
_8t{4C
2.7绝对长度干涉计量 <.~j:Gbs E
2g|+*.*`
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 n&k1'KL&
5q@o,d
2.7.2激光无导轨测量 ~u7a5 0
P 3 );R>j
2.8激光干涉测量的重大应用举例 zPZy#7/A
h2K1|PUKl[
2.8.1激光干涉测量引力波 D L<r2h
dfO84Z}
5
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 %5$yz| :
^\J/l\n
习题与思考2 {'E Q%H $q
, En
D3
|
第3章激光准直与跟踪测量 Y[@ $1{YS
#*XuU8q?
3.1概述 |Kh#\d
J!~?}Fq/z
3.1.1激光准直测量基本原理 pv;}Sv$
]-
`TBau:E lI
3.1.2激光准直测量系统的组成 [iB`- dE,
dKi+~m' w
3.2激光测量直线度原理
AI/xOd!a
tBp dKJn##
3.2.1直线度测量概述 J_<ENs-
@'jC>BS8`
3.2.2激光测量直线度方法 ?kISAA4 x
['e8Xz0
3.2.3直线度测量误差分析 _T)dmhG
QzCu$ [
3.3激光同时测量多自由度误差 mO(m%3
[r<lAS{ .
3.3.1滚转角测量 vrLI`3n ]
aU4v-9@U8
3.3.2四自由度误差同时测量 ,FlF.p t
rs`H':a/
3.3.3五自由度误差同时测量 mtvfG
UW8 8JA0
3.3.4六自由度误差同时测量 now\-XrS
E0o=
3.3.5激光跟踪测量 /:~mRf^
%D:Mt|
习题与思考3 oEG e y8?
2aNCcZw0
第4章激光全息与散斑测量 049E# [<Q"
]SA]{id+
4.1全息术及其基本原理 g!,>.
y_;LTCj?
4.1.1全息术基本原理 Zx@/5!_n.
'P3CgpF<Z2
4.1.2全息图的类型 -NGY+1
hB]4Tn5H
4.1.3全息设备基本构成 /\q1,}M
>j%HVRW
4.2激光全息干涉测量 /4}{SE
/r^J8B*
4.2.1单次曝光法 1\X1G>60m
0O5(\8jM
4.2.2二次曝光法 UC"<5z
lcu
ZaIlo5
4.2.3时间平均法 HTA@en[5
G|*^W;(Z
4.3激光全息干涉测量的应用 mR\rK&'6
X"0n*UTF,
4.3.1位移和形状检测 f| P%
<x e=G]v
4.3.2缺陷检测 Yw&{.<sL
@*`9!K%
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 aY& He~
A%qlB[!:
4.4激光散斑干涉测量 y9kydu# q
Yx>y(Whu.
4.4.1散斑的概念 e@}zp
bL v_<\:m
4.4.2散斑照相测量 ;4tmnC>OnA
f?}~$agc
4.4.3散斑干涉测量 +nU"P
f mXU)
4.4.4电子散斑干涉 wH& [Tg
"^_9t'0
4.4.5时域散斑干涉 nG
hFY Ql
mF7T=pl
4.5散斑干涉测量的应用举例 G9" 2h
\
4Y2l]8 6
习题与思考4 MLf,5f;e
nKPvAe(
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 P4@<`Eb
.hd<,\nW
5.1激光衍射测量基本原理 RKB--$ibj
f-!t31?XK
5.1.1单缝衍射测量 MD I[TNYG
j[2?} ?
5.1.2圆孔衍射测量 l8rBp87Q
*E lR
5.2莫尔条纹测量 unn2MP'
0k Ez i
5.2.1莫尔条纹的形成原理 OJ0Dw*K<
zfAHE {c
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ,-,BtfE3
CDOqdBQ
5.2.3莫尔条纹测试技术 c@iP^;D
$$QbcnOf$
5.3衍射光栅干涉测量 E{_$C!.
0= ]RG
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ^D` ARH
-OY[x|0
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 mNUc g{ +/
K& /
rzs-
5.4X射线衍射测量 Ip_S8
;;
B]jI^( P
5.4.1X射线衍射测量原理 3e~X`K1Q<
k\,01Y^
5.4.2X射线衍射测量材料应力 O{WJi;l
Ji %6/zV
习题与思考5 -UgD
O%:EPdo U
第6章机器视觉测量 qgTN %%"~
B1\@ n$
6.1摄像机模型 nU]4)t_o\
T^'NC8v
6.2图像处理技术 ZLK@x.=
GWP;; x%
6.2.1图像滤波 WPbWG$Li
n- cEa/g
6.2.2图像增强 }M%U}k]+@
bq B gq
6.3结构光视觉测量 6fxf|R\
,]ALyWGuX
6.3.1激光三角法的测量原理 F,B, D^WD
b Y6y)l
6.3.2结构光视觉测量系统 k:D;C3vJd
[;5?=X,LD
6.3.3点结构光视觉测量原理 M[9]t("
dL9QYIfP
6.3.4线结构光视觉测量原理 gwFHp .mE
d9/YW#tm
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 tmAc=?|Wa
x @EEMO1_"
6.4双目立体视觉测量 |Tz/9t
g2
dvs
6.4.1数学模型 ? cQ
,~@0IKIA
Q
6.4.2双目立体视觉的标定方法 7X | M\WUq
- QaS/ WO_
6.5基于相位的视觉测量 2+ G_Y>
nU Oy-c
6.5.1相移形貌测量 muSQFIvt
E|f&SEnzK
6.5.2立体相位偏折测量 ^FLuhLS\*
A]nDI:pO|
6.6视觉测量的应用举例 ?&Y3Fr)%
,"/<N*vh
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 h[c
HCVM:
; *G[3kk
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 pf.T{/%
!" E&Tk}
习题与思考6 h 9V9.'
^0 t81,`
第7章激光测速与测距 MmOGt!}9A
>c~~i-=
7.1多普勒效应与多普勒频移 @vf{_g<
Q$iGpTL
7.2激光多普勒测速 |L{<=NNs:D
=dbLA ,z9
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 i>bFQ1Rdx
;D_6u(IC4:
7.2.2激光多普勒测速技术 ~Ra1Zc$o:
'Mjbvh4
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 k07 JMS?
r ]1|I6:&)
7.3激光测距 CORNN8=k
/A|cO
7.3.1脉冲激光测距 _:om(gL
XQ :HH 8
7.3.2相位激光测距 n
}lav
%j=E}J<H5*
7.4激光测速和测距应用 ,*.C''
[_j.p MH/P
7.4.1车载激光多普勒测速 T8YqCT"EA<
x U1dy*-
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 Uc
e#v)
0-Xpq,0
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 avls[Bq
Ov%9S/d
习题与思考7 nM8aC&Rd\
lqPRUkin
第8章光纤传感原理与技术 wP/rR D 6
ox {Cm
8.1概述 ~I/7{B|yX
GMOv$Tn-_L
8.1.1光纤传感的主要类型 ]\P
Z.m.Uyz{7
8.1.2光纤传感的主要特点 r jU $*+
'r f='Y
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 -'k<2 "z
=}7wpTc,
8.2.1光纤的基本结构 ik~hL/JD\
Xu HJy
8.2.2平板波导介质中的光波模式 #.}Su+XF
=]7|*-
8.2.3光在光纤中的传输规律 }W<]fK
`Y.RAw5LrE
8.2.4光纤的传输特性 (m3p28Q?
r3Z-mJ$:
8.3光纤传感 Ltcr]T(Ic
{ b/60xl?
8.3.1强度调制型光纤传感 c<J J uG
%8
cFzyE*
8.3.2相位调制型光纤传感 . 36'=K
$K<jmEC@<
8.3.3偏振调制型光纤传感 KUH&_yCRB
$Ry
NM2YI
8.3.4波长调制型光纤传感 !l6B_[!@
O0b8wpF f
8.3.5光纤分布式传感 C& Nd|c
v}[K Vwse
习题与思考8 8qBRO [
(U/[i.r5Cj
第9章激光雷达三维成像技术 ;
@Gm@d
,O
a)
9.1激光雷达三维成像原理 pSq\3Hp]Q
KU33P>a"[k
9.1.1激光雷达距离方程 Q'~;RE%T
f<|8NQ2y.
9.1.2信噪比 *N'B(j/
"cJ5Fd:*
9.1.3可探测距离 ['-ln)96.
6t]oSxN
9.1.4横向成像参数 +<
BAJWU
G=Ka{J
9.2激光三维成像雷达技术 '{( n1es
"c\T
9.2.1机械扫描激光成像雷达 l`$f@'k
Hg (\EEe
9.2.2面阵成像激光雷达 <;9 vwSH>
+~FH 'DsT
9.2.3固态激光成像雷达 wK#UFOp
Mm.!$uR
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 (:T~*7/"
]]%C\Ryy}
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 , PN?_N
[U3z*m>e;
9.4激光三维成像雷达的应用 I8^z\ef&
*QLl
jGe
习题与思考9 \UB<'~z6!
L**!$k"{5
第10章光学探针测量 |C a$>]?
U7x}p^B9\N
10.1微观表面形貌测量 v/yk T9@;
^Gs!" Y
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 Za}91z"
QX(:!b
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Ti' GS L
8KoPaq
10.2机械式探针测量 RNvtgZ}k{X
@~gz-l^ $
10.2.1机械式探针测量基本原理 `hH1rw@7<
/[EI0 ~P
10.2.2机械式探针测量系统 M6?Q w=
m?B@VDZ
10.3光学焦点探测 3*arW|Xm
U}Hmzb
10.3.1强度式探测方法 #lVVSrF,-
,sLV6DM
10.3.2差动探测方法 t9P` nfY
54 }s:[O
10.3.3散光方法
2E E#60
.2 Rh_ful
10.3.4Foucault方法 # ),QWTl3
EKoCm)}d
10.3.5斜光束方法 8 0+"
x3r
s` S< BX7
10.3.6共焦方法 iSFgFJG^
< ,cD EN7
10.3.7光学焦点探针的特点 , H[o .r=
6(ja5)sn*
10.4干涉型光学探针测量 D % 5 0
msoE8YK&tg
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 R6AZIN:
,[ Y tl
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ;wvV hQ
i,bFe&7J
10.5扫描隧道显微镜 pCg0xbc`
E|^a7-}|
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 zxsnrn;|
f'%}{l: ss
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ;2X1 qw>
OK2wxf
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 U\b,W&%P
v.Q)Obyn
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 +*|E%pq
myJsRb5
10.6原子力显微镜 m Y%PG
!A<?nz
Uv
10.6.1AFM的基本硬件组成 EI f~>AI
=R Q>q
10.6.2AFM的工作原理 7v\OS-
ZsV'-gu
10.6.3AFM的工作模式 E&"bgwav{(
_| s{G
10.6.4AFM在力学测量中的应用 i-/'F
P| 64wq{B8
10.7扫描近场光学显微镜 mirMDJsl%
I/ 'jRM
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 $T*kpUXH}
X#Hs{J~@p
10.7.2光子扫描隧道显微镜 g4~{#P^i
&Wn!W
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 jN B-FVaT
]p$fEW g
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 $aVcWz %
pG|DT ?
10.8扫描探针显微镜 Z/2#h<zj
,>e<mphM
10.8.1NRC的大范围计量型AFM vmk
c]DC
`VS/ Xyp
10.8.2PTB研制的大范围SPM i* F^;-q)
T T29 LC@
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 DuCq16'0T
X}S<MA`
习题与思考10 =NlAGzv!w
iXXgPapz
参考文献 :]?I| .a
/oh[ Nu1D
|