《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。 pZ `^0#Fo
&@v&5EXOw
[attachment=124599] QZh#& Qf;
第1章光学测量的基础知识 ]| xfKDu
]>9[}'u
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 A!^
d8#~.
s![Di
1.1.1基本概念 }'KHF0
KgH_-REN
1.1.2误差与测量不确定度 Y5ZBP?P
o?{-K-'B$
1.1.3基本构成 [PIh^ DhK
K^ 5 f
1.1.4主要应用范围 Y 9}ga 4
kEYkd@ {
1.1.5基本方法 (v,g=BS,
(y ^svXU}a
1.1.6发展趋势 On~w`
F(; =^w
1.2光学测量中的常用光源 kgb:<{pJ
T 5_/*`F
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 8{-
*Q(=/
r}\m%(i
1.2.2热光源 l!*!)qCB(S
,k9xI<i
1.2.3气体放电光源 WHy
r;m3)
sh ZEE2Dr
1.2.4固体发光光源 D_Zt:tzO
==Ah& ){4^
1.2.5激光光源 }~#Tsv
YlC$L$%Zd.
1.3光学测量中的常用光学器件 'PvOOhm,
J $^"cCMr
1.3.1激光准直镜 hnnVp_<]
I_s* pT
1.3.2分光镜 rY CIU
M:* )l (
1.3.3偏振分光镜 wZg~k\_lF
e9;5. m
1.3.4波片 z q'KX/o
8b:GyC5L
1.3.5角锥棱镜 S } 3?
I]-"Tw
1.3.6衍射光栅 {O!B8a
W_L;^5Y;m
1.3.7调制器 v ;nnr0;
cz41<SFL
1.3.8光隔离器 E#~J"9k98
- 4v2]
1.4光学测量中的常用光电探测器 #G]g
q Qwf#&
1.4.1常用光电探测器的分类 X?$"dqA
-`CE ;
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ?s@=DDB\u
^@
Xzh:
1.4.3常用光电探测器介绍 > ofWHl[-
HE:]zH
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 f~?kx41dq
x" P@[T
1.5.1光学测量系统中的噪声 )@],0yL
XC!Y {lp
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 he|.Ow
qm6 X5T
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 Y^QG\6q
H}cq|hodn
1.6.1概述 /pWKV>tjj
7 &ia v2q
1.6.2机械调制法 UmL Boy&*
VKcVwq
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 pwVaSnre`
"..I$ R
习题与思考1 v+ ~O\v5Q
YRyaOrl$<
第2章光干涉测量 ;0o%
hx
g~XR#vl$
2.1光干涉基础知识 zym6b@+jN
m[nrr6 G"
2.1.1光的干涉条件 OCu/w1 bc
y9 ~:[ jB
2.1.2干涉条纹的形状
|`pDOd
;NF:98
2.1.3干涉条纹的对比度 bb} Fu/S
K$wxiGg8P
2.1.4产生干涉的途径 ]VaMulb4
9h"3u;/,
2.2波面干涉测量 ?>NX}~2cf
GC[Ot~*_
2.2.1概述 %?BygG
" %w E>E
2.2.2泰曼格林干涉仪 y?UB?2 VN
_FkH;MG WS
2.2.3移相干涉仪 #i= m%>zjN
EKUiX#p: M
2.2.4共路干涉仪 13A~."b
(gUVZeVFP
2.3激光干涉仪 2>g!+p Ox
WO*dO9O
2.3.1迈克尔逊干涉仪 NbK67p:
!`dMTW
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 aWY#gI{
l4 YTR4D
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 Pk&$ #J_
|Y 30B,=M
2.4白光干涉仪 /}k? Tg/
h*?]A
2.5外差式激光干涉仪 q! WiX|P
cvC 7#i[G
2.5.1概述 4Mox P
C_&ZQlgQ
2.5.2双频激光干涉仪 \"9ysePI
\=H+ m%
2.5.3激光测振仪 {[bB$~7Eu
%<1_\N7
2.6激光自混合干涉测量 D2f~*!vEnA
*t`=1Ioj
2.7绝对长度干涉计量 <m*j1|^{t
8peK[sz
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Ah;`0Hz;
S_;m+Ytg
2.7.2激光无导轨测量 '`&b1Rc
+*G<xW :M
2.8激光干涉测量的重大应用举例 >vDi, qmZ
-kb;h F}.
2.8.1激光干涉测量引力波
!Y*O0_
{5 (M
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 mcWN.
!gi3J @
习题与思考2 bQHJ}aCi
OG^#e+
第3章激光准直与跟踪测量 i<!1s%i}
B3p79 j
3.1概述 J ykN EMB#
HBZtg
3.1.1激光准直测量基本原理 {w ]L'0ES[
dK]#..
3.1.2激光准直测量系统的组成 tdNAR|
TlC? ?#
3.2激光测量直线度原理 WyUa3$[gO
0NXaAf:2Z
3.2.1直线度测量概述 `~1#X
n66b(6"mO2
3.2.2激光测量直线度方法 Mlo:\ST |
ooj^Z%9P
3.2.3直线度测量误差分析 E0eZal],
1n# {c5T
3.3激光同时测量多自由度误差 >[g.8'hI
L"}2Y 3
3.3.1滚转角测量 cUwR6I9
T!|-dYYI
3.3.2四自由度误差同时测量 pEY zB;
Q7_#k66gb7
3.3.3五自由度误差同时测量 70Ei<
' &Tz8.jp~
3.3.4六自由度误差同时测量 6\x/Z=}L
k"+/DK,:
3.3.5激光跟踪测量 Nk?L<'
wpOM~!9R
习题与思考3 C <H$}f
/brHB @$
第4章激光全息与散斑测量 3*e )D/l m
6G:7r [
4.1全息术及其基本原理 ZSn6JV'g
e*39/B0S
4.1.1全息术基本原理 -uB*E1|Q
=j8g6# 'u
4.1.2全息图的类型 3# idXc
j^D/ ,SW
4.1.3全息设备基本构成 JiGS[tR
UC!"1)~mt`
4.2激光全息干涉测量 D\ P-|}
-_f-j
4.2.1单次曝光法 fAD
{sg
W1[C/dDc
4.2.2二次曝光法 }KV)F,`
/Mw0 <#
4.2.3时间平均法 Gk)6ljL
]"i^ VVw
4.3激光全息干涉测量的应用 +`TwBN,kp-
XZxzw*Y1J
4.3.1位移和形状检测 Z`ZML+;~6
]F4|@+\9
4.3.2缺陷检测 6^T WY[z2%
sfC/Q"Zs
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 RY~ m Q
Kj+TP qXb
4.4激光散斑干涉测量 ||#+ ^p7G
=l%|W[OO
4.4.1散斑的概念 cFoeyI# v
_j]vR
4.4.2散斑照相测量 =@.5J'!
"=UhTE
4.4.3散斑干涉测量
!-8y;,P
jC'Diu4 |Q
4.4.4电子散斑干涉 n;r
W
*4g :V ;L
4.4.5时域散斑干涉 IKnXtydeI}
l6 T 5]$
4.5散斑干涉测量的应用举例 ,sn
9&E
SOvo%L @
习题与思考4 IR"=8w#MP
f:h<tlob
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ?YnB:z*eV
<X]dR
6FT
5.1激光衍射测量基本原理 M1XzA
`*
,>3|\4/ Q
5.1.1单缝衍射测量 'e7;^ s
*"j3x}
U<
5.1.2圆孔衍射测量 Yu|L6#[E
K[9 {]$(Z
5.2莫尔条纹测量 Ml+O -
3T
-nk0Q_7N
5.2.1莫尔条纹的形成原理 0vcFX)]yW
zG~nRt{4
5.2.2莫尔条纹的基本性质 A@n//AZM
E1>zKENN;
5.2.3莫尔条纹测试技术 /Xw wB
f/g-b]0
5.3衍射光栅干涉测量
ljjnqQ%
EV N :3
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ASa Nac-3
3mXRLx=0>
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 yo# fJ`
!{ /AJb
5.4X射线衍射测量 ]}BT'fky#
` MXGEJF
5.4.1X射线衍射测量原理 P>ZIP*
Gr
H)i%\7F5
5.4.2X射线衍射测量材料应力 41\V;yib
m"mU:-jk`
习题与思考5 ]s~%1bd
;r3|EA35
第6章机器视觉测量 2-gI@8NPI
8\CmM\R
6.1摄像机模型 "$|ne[b2
f=nVK4DuZ
6.2图像处理技术 oCuKmK8
mf)E%qo
6.2.1图像滤波 K?acRi
XN~r d,MZ%
6.2.2图像增强 4$8\IJ7G
,98`tB0
6.3结构光视觉测量 %ysf FE
IsP!ZcV;
6.3.1激光三角法的测量原理 R?+:Js/
3U ni{Z]Q)
6.3.2结构光视觉测量系统 |=ljN7]!
#[NNb?`F
6.3.3点结构光视觉测量原理 :faB7wduW;
B I 0 A0
6.3.4线结构光视觉测量原理 w"B M J+
p`{ | [<
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 q<w Q/m
%B-m- =gz
6.4双目立体视觉测量 Y(P <9 m:
=bB7$# al
6.4.1数学模型 nAW`G'V#
|iB
svI:
6.4.2双目立体视觉的标定方法 c9R|0Yn^J
Ems0"e
6.5基于相位的视觉测量 $#d. @JWi
hS +R /7
6.5.1相移形貌测量 uM('R;<^
dSIZsapH
6.5.2立体相位偏折测量 - XARew
=CjN=FM
6.6视觉测量的应用举例 QLe<).S1B2
UJ6zgsD1b?
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 Rz!! ;<ye8
hDHIi\%
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 +~1~f'4J
#gY|T|
习题与思考6 6`;+| H<$
2x dN0S
第7章激光测速与测距 ,]|*~dd>G
bcC+af0L
7.1多普勒效应与多普勒频移 N3rQ]HZiP
SjB#"A5
7.2激光多普勒测速 HrS
D'3. T{*rH
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 9V( esveq
)90K^$93"
7.2.2激光多普勒测速技术 D^e7%FX
/f)
#CR0$
7.2.3激光多普勒测速技术的进展
C#4/~+
Jsp>v'Qvq
7.3激光测距 7__?1n~{
`<^1Ik[g
7.3.1脉冲激光测距 *]RCfHo\=
KHJk}]K
7.3.2相位激光测距 #Do#e
{=+
Ig M_l=
7.4激光测速和测距应用 H{nYZOf/
CxRh MhvP
7.4.1车载激光多普勒测速 !_SIq`5]@
58H%#3Fy
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 l9X\\uG&
z^=e3~-J
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 Du."O]syD
KL\]1Y X
习题与思考7 sCE2 F_xjL
e<[0H 8
第8章光纤传感原理与技术 K{x FhdW
8Q Nd t
8.1概述 JDy ;Jb
Yab=p
9V;;
8.1.1光纤传感的主要类型 {- ?8r>
xRU ~h Q
8.1.2光纤传感的主要特点 xMAb=87_
e=%6\&q
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 'fkaeFzOl
1- bQ
( -
8.2.1光纤的基本结构 X0"f>.Lg
3 JR1If
8.2.2平板波导介质中的光波模式 5};$>47m
';0NWFP
8.2.3光在光纤中的传输规律 Hz6yy*
qTl/bFD
8.2.4光纤的传输特性 $ZOKB9QccC
x6 c#[:R&
8.3光纤传感 ~1 yMw.04V
U
DC>iHt
8.3.1强度调制型光纤传感 ]
336Fg T
P.;S6i
n
8.3.2相位调制型光纤传感 t|Ipxk. )
MlM2(/ok
8.3.3偏振调制型光纤传感 'F [ C 4
J|BZ{T}d
8.3.4波长调制型光纤传感 X&qa3C})
BLvI[b|3gn
8.3.5光纤分布式传感 X;?Z_3I:5
j{;RuNt
习题与思考8 K{s% h0
Iu -CXc
第9章激光雷达三维成像技术 WZ<kk T
Hw "UJP
9.1激光雷达三维成像原理 gxku3<S
%$l^C!qcY
9.1.1激光雷达距离方程 l< y9ue=
U|% y `PZ
9.1.2信噪比 b:iZ.I
iWN-X
(
9.1.3可探测距离 T"GuE[?a
/@.c
59r
9.1.4横向成像参数 Yv`8{_8L
"k${5wk#Fl
9.2激光三维成像雷达技术 WSY&\8
`>q|_w \e
9.2.1机械扫描激光成像雷达 iZy`5
Pj!{j)-tS
9.2.2面阵成像激光雷达 0KF)+ `CC>
P~+?:buqc
9.2.3固态激光成像雷达 (&6C,O~n^.
[wM<J$=2
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 >Ufjmm${
/ h6(!-"
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 |m%M$^sZ}
x,Cc$C~YP
9.4激光三维成像雷达的应用 1@ j>2>i
|-zwl8E
习题与思考9 G@) I
4pF U` g=
第10章光学探针测量 rI:KZ}GZ
1 ] @}+H
10.1微观表面形貌测量 )r2$/QF9
Or9@ X=C
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 $l&&y?()
T2wn !N?r
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ."Yub];H
gKZ{ O
10.2机械式探针测量 >EMgP1
v`hv5w Q
10.2.1机械式探针测量基本原理 n;"4`6L~
y0qE::/H$
10.2.2机械式探针测量系统 7F-b/AdVq
Y\ T*8\h_[
10.3光学焦点探测 x~GV#c
6QRfju'
10.3.1强度式探测方法 '3o0J\cz
t.pg ;#
10.3.2差动探测方法 );h\0w>3
1V`]sfRK
10.3.3散光方法 [ &*$!M
#{0DpSzE5
10.3.4Foucault方法 e>t9\vN#bx
$ U jSP
10.3.5斜光束方法 .; tO;j |6
2vnzB8 "k
10.3.6共焦方法 E|9 LUPcb
i&,U);T
10.3.7光学焦点探针的特点 l @*/1O)v
s/[i>`g/9
10.4干涉型光学探针测量 ^@L[0Z`
Gx ZQ{
\
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 W7A'5
(r[<g*+3
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 16N8h]l
^q bX9.\
10.5扫描隧道显微镜 oz5o=gt7
Re1@2a>
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ~v>w%]
+lha^){
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 %Y Rg1UKY
k7{fkl9|#
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 <(p1
j0_Q
[bPE?_a,
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 xdo{4XY^*W
]bn xOk
10.6原子力显微镜 'v| 2} T*
6 qKIz{;
10.6.1AFM的基本硬件组成 C6 "!'6 W
GPx S.&
10.6.2AFM的工作原理 N~>?w#?J
T %a]3
10.6.3AFM的工作模式 Bh' vr3|
^/n[5@6H
10.6.4AFM在力学测量中的应用 gy =`c MS@
8v^i%Gg
10.7扫描近场光学显微镜 qk,cp},2K
MZjiJZaO:L
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 )vU{JY;
pO+1?c43
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Xi{(1 o4%
f,L
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 UdI>x 4bI
$m=z87 hX
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 @J<B^_+Se
Na~_=3+a
10.8扫描探针显微镜 &HXSO,@
78QFaN$
10.8.1NRC的大范围计量型AFM E+1j3Q;
CQ( @7
10.8.2PTB研制的大范围SPM ^p 7 (
; %Da {
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ai ` :HhE
&vF "I'V
习题与思考10 I@S<D"af
QNJG}Upl
参考文献 AX,Db%`l,
blN1Q%m6
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