《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。 +$#XV@@~
jeJspch+#
[attachment=124599] :ln?PT
第1章光学测量的基础知识 =sefT @<
:SWrx MT
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 ~b0l?P*Ff
k\9kOZW
1.1.1基本概念 )X:Sf k
BE],PCpPr
1.1.2误差与测量不确定度 hl] y):
o iC@ /
1.1.3基本构成 y ?A *$ 6
+$xw0)|
1.1.4主要应用范围 B&y?Dc
m1X*I
1.1.5基本方法 %M/L/_d
2X*n93AQi
1.1.6发展趋势 ' o*\ N%
j]` hy"
1.2光学测量中的常用光源 bv7xh*/
qn{4AWmJ
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 9j5|o([J
?^MH:o
1.2.2热光源
qFLt/
>
Qh6 vH9(D
1.2.3气体放电光源 -N5h` Ii7
)8'v@8;-
1.2.4固体发光光源 ;l<Hen*
0pl'*r*9
1.2.5激光光源 .j"heYF)
>Q ^ mR
1.3光学测量中的常用光学器件 Z_<NUPE
!0 |&f>y
1.3.1激光准直镜 ?I:_FT
. 6y*Z+Zg
1.3.2分光镜 z 4` :n.
g\?07@Zd|
1.3.3偏振分光镜 rc7c $3# X
yx6^ mis4
1.3.4波片 (n_.bSI
#pP R>,4
1.3.5角锥棱镜 HZS.%+2
$G9E=wn
1.3.6衍射光栅 .y_ ~mr&d
t6kLZ
1.3.7调制器 )56L`5#tS
w40*vBz
1.3.8光隔离器 <{h B&4oL
(2" 4PU8
1.4光学测量中的常用光电探测器 .x/H2r'1
&e#pL`N
1.4.1常用光电探测器的分类 +u t%C.1
g bh/ `
1.4.2光电探测器的主要特性参数 aHI~@
0}'/p N>
1.4.3常用光电探测器介绍 l&"bm C:xr
D+oV( Pw,
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 f,LeJTX=
wdV)M?
1.5.1光学测量系统中的噪声 f Iatp
R$MR|
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 {!{T,_ J
HM"(cB(n`
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 W~i0.rg|>
f(K1 ,L:&7
1.6.1概述 Z/v )^VR
k<f0moxs'
1.6.2机械调制法 Do^yer~
XRyeEwA;pp
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 '-G,7!.,r%
`ZP[-: `
习题与思考1 ]^{5 `
0TICv2l!
第2章光干涉测量 9c1q:> |
(5[ #?_~
2.1光干涉基础知识 ~{kA;uw
8
?:W{GAo
2.1.1光的干涉条件 - ~lrv#5Q
_n4`mL8>kH
2.1.2干涉条纹的形状 ,5K&f\
=FFs8&PKys
2.1.3干涉条纹的对比度 b+V lq7Bc
gq~`!tW'
2.1.4产生干涉的途径 kjQI=:i=
9{A*[.XK]
2.2波面干涉测量 HBk5 p>&
AO5a
2.2.1概述 f)Z'#[A*t7
v{\~>1J{
2.2.2泰曼格林干涉仪 $D f1t
m5KLi
&R
2.2.3移相干涉仪 wc~ 9zh
o+R( ux"
2.2.4共路干涉仪 AJRiwP|H+
td#m>S
2.3激光干涉仪 b~8&P_
YsO`1D
2.3.1迈克尔逊干涉仪 PM {L}tEQ
~ r$I&8
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 MU N: }S
> 4#\ U!
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 _,- \;
y G>sBc
2.4白光干涉仪 X<1y mb3
Vr&v:8:wb
2.5外差式激光干涉仪 I& x69
^1--7#H
2.5.1概述 x_H" <-By
BTE&7/i 21
2.5.2双频激光干涉仪 FOcDBCr Oe
!A_KCM:Ym
2.5.3激光测振仪 i l%9j
EkN >5).
2.6激光自混合干涉测量 i\MW'b
% g4)f9>
2.7绝对长度干涉计量 6|%HCxWO
YeF'r.Y
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 $>%zNq-F
|e3YTLsI
2.7.2激光无导轨测量 rO1.8KKJ
$,Y?q n/
2.8激光干涉测量的重大应用举例 bW'Y8ok[v
IRI<no
2.8.1激光干涉测量引力波 + OUM 4y
WxF@'kdn*,
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 a+\s 0Qo<
D/WzYc2h]
习题与思考2 9Mv4=k^7|4
nON "+c*
第3章激光准直与跟踪测量 jH4Wu`r;m
E95VR?nUg
3.1概述 )v.\4Q4
/ B
3.1.1激光准直测量基本原理 0+S'i82=M
j;*=
^s
3.1.2激光准直测量系统的组成 V0:d b
k${F7I(Tb
3.2激光测量直线度原理 2wgdrO|B
83"C~xe?p4
3.2.1直线度测量概述 n iM(0p
H Sk}09GV
3.2.2激光测量直线度方法 UgLJV2M6
>Q^*h}IdW
3.2.3直线度测量误差分析 HM\gOz
% ! )Dk<
3.3激光同时测量多自由度误差 =TXc - J
9'JkLgz;d+
3.3.1滚转角测量 ) $I"LyK)
z[_G g8e
3.3.2四自由度误差同时测量 2O9OEZdKB
Bk~M ^AK@~
3.3.3五自由度误差同时测量 *|:]("i
g/soop\:
3.3.4六自由度误差同时测量 oI%.oP}G
z3-AYQ.H
3.3.5激光跟踪测量 ^kp u9H
%AuS8'Uf
习题与思考3 HnfTj 5J@
=t-503e.J
第4章激光全息与散斑测量 x68s $H
Rd*/J~TK
4.1全息术及其基本原理 KHXnB
\(ZOt.3!J
4.1.1全息术基本原理 "'"dc A
cj/FqU"
4.1.2全息图的类型 gG=E2+=uy
meV
RdQ
4.1.3全息设备基本构成 aG\B?pn-
bga2{<VF
4.2激光全息干涉测量 wD&b[i
.{W)E
4.2.1单次曝光法 V]9 ?9-r
Q}j l1dIq
4.2.2二次曝光法 OC[(Eq
nS1 D&;#Y
4.2.3时间平均法 %@FT g$
1%6}m`3
4.3激光全息干涉测量的应用 pc%_ :>
RA+k/2]y!
4.3.1位移和形状检测 z< mU$<
AHR[i%3W
4.3.2缺陷检测 re/l5v,|3
*l^%7W rk
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ToVm]zPOUt
_\LAWQ|M4[
4.4激光散斑干涉测量 Kq';[ Yc
rB:W\5~7
4.4.1散斑的概念 bmO[9
)G
cv["Ps#;`W
4.4.2散斑照相测量 jM90
gPX>,
uIvE~<
4.4.3散斑干涉测量 ""ICdZ_A
I.\fhNxHY
4.4.4电子散斑干涉 =6TD3k6(2
!}^ {W)h[
4.4.5时域散斑干涉 m>6,{g)
^1S(6'a#
4.5散斑干涉测量的应用举例 X @)5F 9
Ro?a DrQ
习题与思考4 2@aVoqrq#
9Qb_BNUo
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 fNx3\<~V=
v >71 ?te
5.1激光衍射测量基本原理 iVt6rX
1G+42>?<1
5.1.1单缝衍射测量 m$:o+IH/
MD S;qZx=
5.1.2圆孔衍射测量 Kuy,qZv!"
snV,rZ
5.2莫尔条纹测量 F"3 PP ~
8hi|F\$_h
5.2.1莫尔条纹的形成原理 -lm\~VZT3
(AdQ6eGM b
5.2.2莫尔条纹的基本性质 kQ~*iY
^~2GhveBV
5.2.3莫尔条纹测试技术 ".eD&oX{
<w.W[a k
5.3衍射光栅干涉测量 Qsc%qt-l
5 d S5,
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 A5zT^!`[
Dm[4`p@IY\
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 c?CjJ}-7
!t6:uC7H
5.4X射线衍射测量 t+5JIQY>
jnX9] PkJ
5.4.1X射线衍射测量原理 .S17O }
$ z]gy]F
5.4.2X射线衍射测量材料应力 |?SK.1pW
70l" [Y
习题与思考5 2`Xy}9N/Y
x5k6yH n
第6章机器视觉测量 t7("geN]
DJ;G0*
6.1摄像机模型 ,K8O<Mw8
UfSWd R)
6.2图像处理技术 $cFanra
# &o3[.)9
6.2.1图像滤波 j8!fzJG
Fun ep[rA
6.2.2图像增强 K>9]I97g'
k`6T% [D]
6.3结构光视觉测量 R}a, .C
l)fF)\ |;=
6.3.1激光三角法的测量原理 ^_r8R__S:
d y;U e5
6.3.2结构光视觉测量系统 Z} TuVE
=9GL;z:R+
6.3.3点结构光视觉测量原理 8l0%:6XbI
lqa .Nj
6.3.4线结构光视觉测量原理 KD*,u{v;
I2(5]85&]s
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 >Q z#;HI
CeoK@y=o
6.4双目立体视觉测量 UHF.R>Ry
@ ;M( oFS9
6.4.1数学模型 G*ZHLLO4S\
K_',Gd4L
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ~sshhuF
)V%xbDd S
6.5基于相位的视觉测量 qi_[@da f?
7^#f<m;Ar!
6.5.1相移形貌测量 ~cVFCM
ngj=w;7~+
6.5.2立体相位偏折测量 aR ao\Wp|
11}X2j~Ww
6.6视觉测量的应用举例 Xy:'f".M~\
^[Cpu_]D
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 Q5b?-
P
$& Ng *oX
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 kXA
o+l
>_(Xb %w
习题与思考6 }BS.OK?
pI|Lt
第7章激光测速与测距 -bu.Ar-#;h
nellN}jYsM
7.1多普勒效应与多普勒频移 Lnbbv
*
|X k'd@<
7.2激光多普勒测速 ,J"6(nk
O&Q_ vY
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 W# E` h
k`U")lv
7.2.2激光多普勒测速技术 k{(R.gLZG
b 26#0;i
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 )4>M<BO
0m $f9b|Q?
7.3激光测距 u~7mH
sx IvL7j l
7.3.1脉冲激光测距 y{+$B
Y$_
9&fS<Hk
7.3.2相位激光测距 z$$ E7i
orY E &
7.4激光测速和测距应用 1r;]==
J^8(h R
7.4.1车载激光多普勒测速 qk;*$Q
'd 4I/
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 KWbnSL8
\7rF fN3
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 AM cHR=/
iZ
% KHqG
习题与思考7 =B<>H$
6MQ+![fN
第8章光纤传感原理与技术 GOu BNaU {
m/RX~,T*v&
8.1概述 u+%Ca,6
xDU>y
8.1.1光纤传感的主要类型 0YK`wuZGS
g"aWt%
P
8.1.2光纤传感的主要特点 <q j NX-|
XG F jqZr`
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 P1KXvc}JGe
{\z&`yD@
8.2.1光纤的基本结构 wZB:7E%
mW~t/$Y$
8.2.2平板波导介质中的光波模式 Tlc3l} B*Z
&< hDl<E
8.2.3光在光纤中的传输规律 q)vdDdRe_
6 /_] |4t
8.2.4光纤的传输特性 gv)F`uRWA
</!
`m8 \
8.3光纤传感 6Y?%G>$6
Cq\1t
8.3.1强度调制型光纤传感 8w 1TX [ b
p|fSPSz
8.3.2相位调制型光纤传感 &c!d}pU}
mG4$
8.3.3偏振调制型光纤传感 rP$vZ^/c
ZslH2#
8.3.4波长调制型光纤传感 `q
= e<$
XRoMD6qf;
8.3.5光纤分布式传感 vC$Q4>m
8 Z |c!QIU
习题与思考8 N6K%Wkz
74f3a|v x/
第9章激光雷达三维成像技术 lS1-e0,h1
}#0MJ6L
9.1激光雷达三维成像原理
qkQ _#
@;>i3?
9.1.1激光雷达距离方程 ]j.=zQP?'
">pW:apl%
9.1.2信噪比 vwy10PlqL
9 {&APxm
9.1.3可探测距离 "s-e)svB
>6 p
<n
9.1.4横向成像参数 +!_?f'kv`
Twqkd8[
9.2激光三维成像雷达技术 'zYKG5A
KKMzhvf]#
9.2.1机械扫描激光成像雷达 iV+'p- >/
+Smt8O<N
9.2.2面阵成像激光雷达 nT7{`aaQl
_`RzPIS^
9.2.3固态激光成像雷达 6AS'MD%&
|Gm V1hN
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 !r=^aa(\
/48W]a}JS
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 _PTo !aJL
b1X.#pz7F
9.4激光三维成像雷达的应用 `D2wlyqO6
[>`[1;a X
习题与思考9 R X]x3 -
NpmPm1Ix .
第10章光学探针测量 -
0t
<9za!.(zu
10.1微观表面形貌测量 ]J= S\
sU7>q }!
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 2m`4B_g A
M~& |-Hm
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 5f54E|vD
XTIRY4{
d
10.2机械式探针测量 R'E8>ee; ^
.3;bUJ1
10.2.1机械式探针测量基本原理 GPqF>
F~Kd5-I@
10.2.2机械式探针测量系统 OL+!,Y
6{O#!o*g
10.3光学焦点探测 `
eB-C//
3YY<2<
10.3.1强度式探测方法 o?G^=0T
dhW; |
10.3.2差动探测方法 X^3 0a*sj
wf7<#jIq
10.3.3散光方法 JOj\#!\>k0
a
S-
r ng
10.3.4Foucault方法 K#"@nVWJ.m
Q:LyD!at
10.3.5斜光束方法 V/5hEo Dt
Y^)VHE]
10.3.6共焦方法 T7;)HFGeW
#vO3*-hs
10.3.7光学焦点探针的特点 B3I\=
(vIrXF5Dnj
10.4干涉型光学探针测量 l<<G". ?
"?j|;p@!>
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 "X']_: F1a
W7N Hr5RC
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 kO<`RHlX=
}@ 'xEx
10.5扫描隧道显微镜 Q^Ln` zMe
RJs_ S
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 < %Qw
dEO
`
n{rzenPX
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 .}fc*2.'
*D1fSu!
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 -
Pz
)O@ ;
AK<ZP ?0
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 |Sg *j -.
f}4c#x
10.6原子力显微镜 ]P0D Pea
S&-sl
10.6.1AFM的基本硬件组成 Ja- D}|;
T4
SByX9
10.6.2AFM的工作原理 K/[v>(<
Y=G *[G#
10.6.3AFM的工作模式 w8%yX$<
hE:P'O1
10.6.4AFM在力学测量中的应用 "sF drX J
c : *wev
10.7扫描近场光学显微镜 I#l9
{s8''+Q#(-
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 wrG*1+r
`n-e.{O((
10.7.2光子扫描隧道显微镜 9szE^kHS9
c7\bA7 .
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 NQfIY`lt'
se_zCS4Y
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 *Oz5I
6@2p@e Yo
10.8扫描探针显微镜 ^
+{ ~
^y7
hl~(& D1^
10.8.1NRC的大范围计量型AFM [ur/ `
BHj]w*Ov
10.8.2PTB研制的大范围SPM
(I.uQP~H
C>68$wd>
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 P[P!WLr""
Cw{#(xX
习题与思考10 54 F([w
4BEVG&Ks
参考文献 @YwaOc_%
?5mVC]W?]
|