《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。 bk5~t '
K_ RrSI&>
[attachment=124599] % 3FI>\3
第1章光学测量的基础知识 h#;yA"j1&
1a%*X UT
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 DNL
TJrN
]QpR>b=[j
1.1.1基本概念 A~h8 >zz*
HLk/C[`u,
1.1.2误差与测量不确定度 !(+?\+U lE
{x-g?HB
1.1.3基本构成 Q}I. UG_
4
9#I
1.1.4主要应用范围 .p0;y3so4
`L:wx5?
1.1.5基本方法 sba0Q[IY
+y -:(aP
1.1.6发展趋势 `. ><$F
Av/|= {i
1.2光学测量中的常用光源 1no$|n#
P ^&+ehp
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 r}XD{F}"
$KtMv +m"
1.2.2热光源 7_A(1Lx/l7
RCoz;|c`P
1.2.3气体放电光源 6`EyzB%.$
[rGR1>U?i
1.2.4固体发光光源 ]\Ez{MdAT
y<B "
1.2.5激光光源 $z`
jR*
t XfB. [U
1.3光学测量中的常用光学器件 UIzk-.<
Be-gGJG
1.3.1激光准直镜 I 8?egDkk
b$g. ">:$
1.3.2分光镜 3Dg I.V6un
4? 8 GK
1.3.3偏振分光镜 nE s l
!74* APPHR
1.3.4波片 ~*G I<n
V
GM/ed5-
1.3.5角锥棱镜 M}us^t*
-@AGQ+e
1.3.6衍射光栅 a'Aru^e l
yp!Xwq#n
1.3.7调制器 QULrE+ @
/&vUi7'
1.3.8光隔离器 mo <g'|0
>YPfk=0f0
1.4光学测量中的常用光电探测器 n j1 cqh
oSE'-8(
1.4.1常用光电探测器的分类 >iaZGX je
`\#Q r|GC
1.4.2光电探测器的主要特性参数 #] n[
d0 |Q1R+3
1.4.3常用光电探测器介绍 ]+,Z()
R?^FO:nM%!
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 >uxak2nM-
~ H?RHYP~
1.5.1光学测量系统中的噪声 :Im_=S[0
0]NjsOU =
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 l--xq^,`o]
.viA +V
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 R%}OZJ_
R"K{@8b
1.6.1概述 33-= Z9|r
<9B43
1.6.2机械调制法 (S1$g ~t;
L"#Tas\5
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 b abDLaC@
)HR'FlxOd
习题与思考1 awo=%vJ&
vPpbm
第2章光干涉测量 '[:].?M
[ Fj h
2.1光干涉基础知识 : 9]23'Md
aU 5t|S6
2.1.1光的干涉条件 q0SvZw]f1
%k1*&2"1#
2.1.2干涉条纹的形状 YIt:_ ][*
0+M1,?+GfF
2.1.3干涉条纹的对比度 W:hR8 1ci
$ 'HiNP
{c
2.1.4产生干涉的途径 &)<]AG.vd!
E70
2.2波面干涉测量 m ,qU})
2{#*z%|z
2.2.1概述 ^:LF
0nG&
LL5
2.2.2泰曼格林干涉仪 : cIE8<\%
`F u|50_@V
2.2.3移相干涉仪 Koahd =
+=U`
2.2.4共路干涉仪 t55CT6Se
{I`B?6K5
2.3激光干涉仪 [,xFk* #
T\. 8og
2.3.1迈克尔逊干涉仪 g)xzy^2e
%|r@q
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 tE <L4;t
Lp1wA*
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 Ff%m.A8d,4
V ;"?='vVe
2.4白光干涉仪 eAm7*2
) Q~Q .
2.5外差式激光干涉仪 Z/:( *F C
{tF=c0Z
2.5.1概述 tgc&DT; E
k:`^KtBMl
2.5.2双频激光干涉仪 x8tRa0-q
A7~)h}~
2.5.3激光测振仪 kZSe#'R's
#d(6q$IE
2.6激光自混合干涉测量 *E+) mB"~
4$SW~B pQ
2.7绝对长度干涉计量 H*; J9{
G@ed2T
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 r 3p fG
{%b >/r
2.7.2激光无导轨测量 f5 mk\^
-D38>#Y
2.8激光干涉测量的重大应用举例 vTU"c>]
-V_e=Y<J/
2.8.1激光干涉测量引力波 r(%#@?&
e>sr )M
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 2Np9*[C
ls 'QfJm
习题与思考2 V
+*Vi^
ww+XE2,
第3章激光准直与跟踪测量 ax'Dp{Q
t~,!a? S7
3.1概述 ag [ yM
{K_ YW
3.1.1激光准直测量基本原理 jk) V[7P
-wvJZ
3.1.2激光准直测量系统的组成 ++Az~{W7
~ EE*/vX
3.2激光测量直线度原理 @*A(#U8p3
)Ky 0q-W
3.2.1直线度测量概述 >SSF:hI"J
SYa!IL-B
3.2.2激光测量直线度方法 B6OggJ9Iq
dKZffDTZ
3.2.3直线度测量误差分析 _pjpPSV6J
H)t8 d_^|j
3.3激光同时测量多自由度误差 4Q_2GiF_
?
]5rEwPB
3.3.1滚转角测量 k3^S^Bv\
j pOi Eo
3.3.2四自由度误差同时测量 J cvK]x
/of,4aaK7
3.3.3五自由度误差同时测量 f0MHh5
a+r0@eFLc
3.3.4六自由度误差同时测量 @0n #Qs|E!
V"T;3@N/4
3.3.5激光跟踪测量 V..m2nQj
Kax85)9u
习题与思考3 -L1{0{Z
!{r Gt`y
第4章激光全息与散斑测量 vseuk@>
%|l *=v
4.1全息术及其基本原理 .NwHr6/s*
*8X: fq
4.1.1全息术基本原理 } 3M\&}=8
u_zp?Nc
4.1.2全息图的类型 0o( / %31]
!mq+Oz~
4.1.3全息设备基本构成 w9c
j/dNRleab
4.2激光全息干涉测量 t 6s#19g
txTDuS
4.2.1单次曝光法 %UgyGQeo
611:eLyy&l
4.2.2二次曝光法 `4(k ?Pk2
Tx],-
U
4.2.3时间平均法 @ ;rU #
el- %#0
4.3激光全息干涉测量的应用 IuB 0C!'
5I t+ S+a
4.3.1位移和形状检测 =,,!a/U
NWv1g{M
4.3.2缺陷检测 LGRX@nF#
'0 /t |V<
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 LI"ghz=F
v:s~Y
4.4激光散斑干涉测量 sq&$
ix*n<lCoC
4.4.1散斑的概念 xNE <$Bz
uK3,V0 yz
4.4.2散斑照相测量 n#bC ,
u@[D*c1!H
4.4.3散斑干涉测量 #pE : !D
ndW? ?wiM
4.4.4电子散斑干涉 z/6eP`jj
a:v&pj+|<
4.4.5时域散斑干涉 'd0]`2tVg4
I:bi8D6
4.5散斑干涉测量的应用举例 ~Ci|G3BW
8]' qJ;E2
习题与思考4 A;q}SO%b
GC#3{71
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 fh}\ #WE"
?uOdq MJV
5.1激光衍射测量基本原理 /nGsl<
I tp 7X
5.1.1单缝衍射测量 [p[Kpunr{l
lUUeM\
5.1.2圆孔衍射测量 MXSPD# gN
b2r@vZ]D
5.2莫尔条纹测量 gtVI>D'(W
cZ%weQa#N)
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ()=
W32bBzhL
5.2.2莫尔条纹的基本性质 GC~Tf rf=r
-HS(<V=a?k
5.2.3莫尔条纹测试技术 yG2j !D
50Pz+:
5.3衍射光栅干涉测量 #3\F<AJ<VB
.E"hsGH9h
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 pDr M8)r
b P4R
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 aXhgzI5]
x.xfMM2n
5.4X射线衍射测量 (7;}F~?h
PIsMx -i0
5.4.1X射线衍射测量原理 : H0 +} =
Jf YO|,
5.4.2X射线衍射测量材料应力 3a"4Fn
^CDQ75tR
习题与思考5 -|"mB"Dc
{ajaM'x
第6章机器视觉测量 :,]V 03
uIiE,.Uu}
6.1摄像机模型 @s b\0 }
sas;<yh
6.2图像处理技术 #\GWYWkR
8^CL:8lI^\
6.2.1图像滤波 ~(~fuDT~O
sFT-aLpL@V
6.2.2图像增强 b(wW;C'#0p
4
B"tz!
6.3结构光视觉测量 _qR1M):yJ
b$l@Z&[]
6.3.1激光三角法的测量原理 >RG
}u
Uw8O"}U8
6.3.2结构光视觉测量系统 Rjqeuyj:
n?
e &I>1W
6.3.3点结构光视觉测量原理 WS z#g2a
UpF,e >s
6.3.4线结构光视觉测量原理 Cdin"
J 'G 6 Z7
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 RLu y;z
$8kc1Q
6.4双目立体视觉测量 A36 dj
}S\ \"SBC
6.4.1数学模型 -R?~Yysd7K
Gc^w,n[E
6.4.2双目立体视觉的标定方法 PO%Z.ol9
zYvf}L&] h
6.5基于相位的视觉测量 O-[ lL"T
Eaf6rjD
6.5.1相移形貌测量 N,0l5fD~T
_DnZ=& =MA
6.5.2立体相位偏折测量 ,_,Z<X/
D(yU:^L
6.6视觉测量的应用举例 { dM18;
l } :&}
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 ] ?w hx &+
C_mPw
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 6 9_etv
M0YV Qa
习题与思考6 )kfj+/
vq -Tq>
第7章激光测速与测距 >k )}R|tJ
kq&xH;9=.
7.1多普勒效应与多普勒频移 DgQw `D)+
# EQwl6
7.2激光多普勒测速 xdGmiHN
FR"yGx#$
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ZV=O oL t,
ca%s$' d
7.2.2激光多普勒测速技术 wl|cipy"
`a2 %U/U
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 p uEu v6F
BQmHYar
7.3激光测距 r%QTUuRXC3
JR>#PJ,N-
7.3.1脉冲激光测距 do@`(f3 g
-T3 z@k
7.3.2相位激光测距 Sqw:U|h\FS
COvcR.*0F
7.4激光测速和测距应用 ' P5t tI#|
x XkP(^ Y
7.4.1车载激光多普勒测速 `}<x"f7.z
+Ex XhT
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 gx,BF#8}
-]HPDN, OB
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 fl%X>\i/7
k@vN_Un
习题与思考7 6%?bl{pNn
l-4+{6lz
第8章光纤传感原理与技术 H&Jp,<\x
GxjmHo
8.1概述 mNhVLB
]'+PJd A
8.1.1光纤传感的主要类型 |e49F
5~)m6]-6
8.1.2光纤传感的主要特点 vU= +
t 6m&+N
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 2UqLV^ZY
R
<Mvwu
8.2.1光纤的基本结构 5A^$!q P
YhQ;>Ko
8.2.2平板波导介质中的光波模式 6_xPk`m
BOqu$f+
8.2.3光在光纤中的传输规律 N<XS-XB ,
zb<Y YJ]
8.2.4光纤的传输特性 6jS:_[ p
; J<K/YdI
8.3光纤传感 oZVq }}R
Q[sj/
8.3.1强度调制型光纤传感 dZ ]['y%
, gY bi-E
8.3.2相位调制型光纤传感 ]nmVT~lBe"
vq(ElX TO
8.3.3偏振调制型光纤传感 r5#8 V zr
^xz*%2@
8.3.4波长调制型光纤传感 B+)HDIPa-
Uqs J44QEZ
8.3.5光纤分布式传感 b{X ,0a{*
V AGQR&T?
习题与思考8 E(%_aFx>/
-l)u`f^n|
第9章激光雷达三维成像技术 _6O \*|'6
0 Z{;sW
9.1激光雷达三维成像原理 FR5P;Yz %H
T-.Q
9.1.1激光雷达距离方程 Wycood*
SLGo/I*
9.1.2信噪比 ~6bf-Wg'X
b"J J3$D
9.1.3可探测距离 /^Ckk
)7`2FLG
9.1.4横向成像参数 8 16OV
TA d~#jB9
9.2激光三维成像雷达技术 %t. L;G
aFfd!a " n
9.2.1机械扫描激光成像雷达 Ej;BI#gx=
gjbSB 6[
9.2.2面阵成像激光雷达 Y: ;]qoF
= ^NTHc^*
9.2.3固态激光成像雷达 8l< 4O goK
* |dz.Tr
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 >5%;NI5
G
PjxZ3O
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 4ju=5D];
=e HoJq
9.4激光三维成像雷达的应用 V DN@=/
)fGIe rS
习题与思考9 {D>@ZC
I=;.o>
第10章光学探针测量 Q)lN7oD
-G|?Kl
10.1微观表面形貌测量 gL/D | =
IGKtugU%
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 :" im2J
eI@nskq#
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 QGq8r>
<F%c"Rkh
10.2机械式探针测量 e]!`Cl-f80
@,\J\ rb
10.2.1机械式探针测量基本原理 C2a2K={
7kT&}`g.
10.2.2机械式探针测量系统 &;x* u G
lL<LJ
:L
10.3光学焦点探测 +m >)q4 e
:svKE.7{
10.3.1强度式探测方法 Sy0-tK 4
aS
$ J `
10.3.2差动探测方法 [ 11D7L%1t
Y<WA-dYoF
10.3.3散光方法 +9f Q YJBA
j= U^+jAn
10.3.4Foucault方法 s` $YY_
{^ jRV@
10.3.5斜光束方法 l'Kx#y$
+qiI;C_P\
10.3.6共焦方法 Rk$
\r5L7y$9 h
10.3.7光学焦点探针的特点 *u) #yEJ)
. l>.
10.4干涉型光学探针测量 &e%eIz
g)**)mz[
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 `=.A]) >
$p)e.ZMgE
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ;4s7\9o
j0.E!8Ae{
10.5扫描隧道显微镜 ^ U.t5jj
$ vt6~nfI
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 C9VtRq
6$5?%ZLJ
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 nYE' 'g+x
"">{8
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 i%3q*:A]2
zEMZz$Y
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 m2j]wUh"
NxGSs_7
10.6原子力显微镜 "
Z2D@l
t^|GcU]
10.6.1AFM的基本硬件组成 iQ8T3cC+
6Z>G% yK
10.6.2AFM的工作原理 { ;^GKb+
hx$b Y
10.6.3AFM的工作模式 /$=<RUE
mrGfu:r
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ` 7$Sga6M
UPGS/Xs]1
10.7扫描近场光学显微镜 MY>*F[~ 2
[ ;LP6n7v
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 /1z3Q_M
iw = ~j
10.7.2光子扫描隧道显微镜 h~-cnAMt
#8CeTR23cw
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ~(P\'H&(h
<6ST w
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 rk7d7`V
z: )z]6
10.8扫描探针显微镜 DPBWw[
?atHZLF
10.8.1NRC的大范围计量型AFM i@o'Fc
)n{9*{Ch
10.8.2PTB研制的大范围SPM NhRKP"<CO
1`F25DhhY
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 s#4 Q?<65u
=`/GB T$
习题与思考10 7Rl/F1G o}
BRF4 p:
参考文献 [+ (fN
X( qs]:
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