《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。 ,F J 9C3
@Ns^?#u~
[attachment=124599] [pmZ0/l
第1章光学测量的基础知识 J680 |\ ER
Fa9]!bW
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 %t\`20-1<
)*^PMf
1.1.1基本概念 dox QS ohS
(0"9562
1.1.2误差与测量不确定度
CD^_>sya
)4a& Ol EI
1.1.3基本构成 8*)zoT*A
)E^4\3 ^:
1.1.4主要应用范围 11
.RG
*
/
GJ"##<
1.1.5基本方法 ?/{
qRz'C<
+6f5uMKUvs
1.1.6发展趋势 /wCee G,<
/PIU@$DV
1.2光学测量中的常用光源 8@/]ki `>
Gz!72H
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 B\}E v &
8\y%J!b
1.2.2热光源 m7e$ Z
q[b-vTzI
1.2.3气体放电光源 -2tX 15,
sj`9O- ?49
1.2.4固体发光光源 P,~a'_w:|D
&tQ,2RT
1.2.5激光光源 ;oULtQ
s iv
KXd
1.3光学测量中的常用光学器件 .Kq>/6
'8k\a{t_z
1.3.1激光准直镜 tB[(o%k
bK("8T\?
1.3.2分光镜 r#]gAG4t\
,US~p_M !
1.3.3偏振分光镜 A@_F ;4X
8{JTR|yB
1.3.4波片 K~@-*8%
ez 86 +
1.3.5角锥棱镜 J*,Ed51& 7
PQvq$|q
1.3.6衍射光栅 /43D R;4
8+
B. x
1.3.7调制器 Gr?"okaA
N!"GwH
1.3.8光隔离器 1w+& Y;d|
h:#
1.4光学测量中的常用光电探测器 m3 (fr
[4Glt>Nj>
1.4.1常用光电探测器的分类
`Xmf4
zG@9-s* L
1.4.2光电探测器的主要特性参数 @'R4zJ&+S
O\]CfzR
1.4.3常用光电探测器介绍 V>A@S w
=[t( [DG
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 p`Omcl ~Q
c 2?(.UV
1.5.1光学测量系统中的噪声 RURO0`^
Q-O:L
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 x}N+vK
t wtGkkC
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 Xj+1]KRN
N_q7ip%z
1.6.1概述 na
$z\C\
)J~Q x-jG
1.6.2机械调制法 -hp,O?PM
wm*`
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 9Wx q
S][: b
习题与思考1 U@m<
z ;y2 2
第2章光干涉测量 +*)B;)P
F2oY_mA
2.1光干涉基础知识 evg i\"
#hR}7K+@
2.1.1光的干涉条件 W|D'S }J
lJKhP
2.1.2干涉条纹的形状 ,U WO+B]
7F\U|kx_
2.1.3干涉条纹的对比度 a2Q9tt>Q
,!%[CpM3
2.1.4产生干涉的途径 G0> ' H1 Z
'n!;7*
2.2波面干涉测量 L-@j9hU{
Xd|@w{.m*
2.2.1概述 ;?z b ( 2
nm %ka4
2.2.2泰曼格林干涉仪 kX[I|Z=
bi KpV? Dp
2.2.3移相干涉仪 O+. V ,` O
-U%wLkf|
2.2.4共路干涉仪 <&l3bL
}Ax$}#
2.3激光干涉仪 SAThY$)6
)] >=Uo
2.3.1迈克尔逊干涉仪 h5Qxa $Oq
8"8 sI
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 Om >6<3n
",&}vfD4M
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 `9S<E
T{sw{E*
2.4白光干涉仪 us`hR!_
v{?9PRf\s
2.5外差式激光干涉仪 !c(B ^E
l4R: _Z<
2.5.1概述 (zJ
TBI'
kz,Nz09}W
2.5.2双频激光干涉仪 [u)^QgP
/MQd [03]
2.5.3激光测振仪 Am kHVg
En5I
2.6激光自混合干涉测量 CzNSJVE5
_6=6 b!hD
2.7绝对长度干涉计量 ]7dm`XV
/:yKa=$
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Pb]s +1
$`l- cSH;
2.7.2激光无导轨测量 "p2PZ)|
C+y:<oo)
2.8激光干涉测量的重大应用举例 8 {Zgvqbb
:Q? xNY%
2.8.1激光干涉测量引力波 Q
CfA3*
, p$1n;
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 T=b5th}
r<&d1fM;X
习题与思考2 )
I-8 .
De4+4&
第3章激光准直与跟踪测量 *QjFrw3
U]e;=T:3
3.1概述 ? 76jz>;b
T!v%NZj3
3.1.1激光准直测量基本原理 3ufUB^@4v
DOU\X N
3.1.2激光准直测量系统的组成 g ~10K^
jw(v08u >
3.2激光测量直线度原理 x]y~KbdeB
!Otyu6&
3.2.1直线度测量概述 s{IycTbz
#@y4/JS&2
3.2.2激光测量直线度方法 \i`/k(
n6L}#aZG
3.2.3直线度测量误差分析
93o}vy->
eT}c_h)
3.3激光同时测量多自由度误差 \n:' >:0X!
q ,}W.
3.3.1滚转角测量 4\Q ?4ZX
O]^E%;(]}i
3.3.2四自由度误差同时测量 ]'T- 6
T-|z18|!
3.3.3五自由度误差同时测量 bS*
"C,b~s
SC86 +
3.3.4六自由度误差同时测量 E >SnH
j> ?c]h{-
3.3.5激光跟踪测量 /0"Y.
@L
_Y}(v( (;
习题与思考3 AX]lMe
%3z-^#B=
第4章激光全息与散斑测量 qjUQ2d
_E&*JX
4.1全息术及其基本原理 t55
'
\7gLk:
4.1.1全息术基本原理 a{Tv#P*!
;wT l#\|w0
4.1.2全息图的类型 =3/||b4c
uF@Q8 7G
4.1.3全息设备基本构成
C4Bh#C
jk 9K>4W
4.2激光全息干涉测量 0Ba-VY .H
,Qj7wFZ
4.2.1单次曝光法 #/5jWH7U
i (L;1 `
4.2.2二次曝光法 KcN EB_i
KQQR"[z&V
4.2.3时间平均法 X` ^9a5<"
*Swb40L^
4.3激光全息干涉测量的应用 a.wRJ
ddlLS
4.3.1位移和形状检测 k gWF@"_
K~v"%sG{`
4.3.2缺陷检测 3xV
>9Ub=tZm
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 " ,`fGu )
J%3 S3C2*m
4.4激光散斑干涉测量 {gK
i15t
s{`r$:!
4.4.1散斑的概念 J<u,Y= -~
tY%c -m
4.4.2散斑照相测量 V0ulIKck
xJN
J vA
4.4.3散斑干涉测量 LnrR#fF]Z
8Ay#6o
4.4.4电子散斑干涉 [
o3}K
I)Lg=n $
4.4.5时域散斑干涉 }T4"#'`
$>8+t>|
4.5散斑干涉测量的应用举例 Ok2k;
+l
!u>29VN
习题与思考4 )#I iHBF
J3y5R1?EP
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 D8BK/E-
|UBR8
5.1激光衍射测量基本原理 Xk(c2s&
yhgHwES"
5.1.1单缝衍射测量 {u3^#kF
Y
-o* d@
5.1.2圆孔衍射测量 6_`x^[r
G5b i,^G7
5.2莫尔条纹测量 YDC[s ^d5
X2q$i
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ^e<0-uM" s
e=1&mO?
5.2.2莫尔条纹的基本性质 V5qvH"^
iV( B0z
5.2.3莫尔条纹测试技术 $zyY"yWRZ
l J ;wl|9
5.3衍射光栅干涉测量 WI](a8bm
=>4>Z_ q
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 )Xl/|YD
DJ[U^dWRn
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 tJ bOn$]2"
9I+;waLlB
5.4X射线衍射测量 !`)-seTm
T_y 'cvh
5.4.1X射线衍射测量原理 ATk >:^n
=36vsps=
5.4.2X射线衍射测量材料应力 n"(n*Hf7b
`f8{ ^Rau
习题与思考5 )=[K$>0k
u}qfwVX Z
第6章机器视觉测量 -`&4>\o2Lx
$9M>B<]
6.1摄像机模型 ;BejFcb
z,I7 PY& G
6.2图像处理技术 573wK~9oMh
& CCB;Oi%
6.2.1图像滤波 !94& Uk(O
r/Qq-1E
6.2.2图像增强 H.v`JNs (
IP-CN
6.3结构光视觉测量 -r/# 20Y
.G? 7t6A
6.3.1激光三角法的测量原理 m:/ nw,
eLL> ThMyW
6.3.2结构光视觉测量系统 %pt ul_(s'
QE=Cum
6.3.3点结构光视觉测量原理 2fF NJ
M5 : f ^
6.3.4线结构光视觉测量原理 t A\N$
iG6 ^s62z7
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 i8Y l1nF
nxA]EFS
6.4双目立体视觉测量 $_@~t$
v}+axu/?
6.4.1数学模型 `a3q)}*Y
OzX\ s=
6.4.2双目立体视觉的标定方法 9'Pyo`hJ#U
{ylc 2 1
6.5基于相位的视觉测量 D$Y Ai% *H
43A6B
6.5.1相移形貌测量 c zL[W2l
|t4k&Dkx`
6.5.2立体相位偏折测量 V4l`Alr\L
\G#Qe*"'K
6.6视觉测量的应用举例 9c=Y+=<
gupB8 .!
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 jt S+y)2
#CW]70H`
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 iL/(WAB_od
4) ]g=- 3
习题与思考6 `[jQn;
]6pxd \Q
第7章激光测速与测距 (=QaAn,,R
-l`@pklQ
7.1多普勒效应与多普勒频移 b+OLmd
gK-: t
7.2激光多普勒测速 _B 8e 1an
Y
H
2i V
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Z, lU O.
o~NeS|a
7.2.2激光多普勒测速技术 N`8!h:yL
^;6~=@#*C
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 {l0 ;G) -
nxsQDw\hy
7.3激光测距 ^R,5T}J.
b hOy x
7.3.1脉冲激光测距 #h6(DuViKw
k {s#wJA
7.3.2相位激光测距 bsuUl*l)
kZU8s'C
7.4激光测速和测距应用 Wey- nsk
%,K |v
7.4.1车载激光多普勒测速 (e= ksah3>
Jj fNH
~
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 d;m Q=k
1
\xDu#/ ^
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 Jtd@8fVi
1.p?P]
.
习题与思考7 ,h #!!j\j6
` eND3c
第8章光纤传感原理与技术 6 KnD(im
]WWre},
8.1概述
CV]PCq!
Gxi;h=J2)>
8.1.1光纤传感的主要类型 at,Xad\j
s mIZ:L %
8.1.2光纤传感的主要特点 3a!/EP
L] K*Do
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 w?jmi~ 6
g#9w5Q
8.2.1光纤的基本结构 2}$Vi$
R
[O"i!AQ
8.2.2平板波导介质中的光波模式 s.=)p"pTd
jph~ g*Z
8.2.3光在光纤中的传输规律 F#X\}MvE U
zesEbR)j
8.2.4光纤的传输特性 <Ks?g=K-
/D1Bf:'(
8.3光纤传感 `Jm{K*&8Q
0qG[h xt%
8.3.1强度调制型光纤传感 d2.n^Q"?3
j"94hWb
8.3.2相位调制型光纤传感 {D."A$AAa
m9#u. Q*
8.3.3偏振调制型光纤传感 Qi= rhN`
7 w>"M
8.3.4波长调制型光纤传感 D1o 8Wo
)@R:$l86
8.3.5光纤分布式传感 ?#04x70
"5{Yn!-:
习题与思考8 (g7nMrE$j
;Ic3th%u
第9章激光雷达三维成像技术 !PUhdW
R)<Fqa7Tm
9.1激光雷达三维成像原理 L'a MXN O
a.%]5%O;t
9.1.1激光雷达距离方程 ik8e
Y] P}7GZ
9.1.2信噪比 OR?8F5o ?p
})mez[UmZ
9.1.3可探测距离 &cpRB&bf
(/ k, q
9.1.4横向成像参数 zN2sipJS8
f 1=8I_>=
9.2激光三维成像雷达技术 #:s'&. 6
,ypxy/
9.2.1机械扫描激光成像雷达 tCc}}2bC&
' O{hr0q}
9.2.2面阵成像激光雷达 &v 5yo}s
Cs]x s9
9.2.3固态激光成像雷达 DU 8)c$
"H G:b y
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 da I-*
H o \+xX
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 =WO{h48]
A=XM(2{aN
9.4激光三维成像雷达的应用 !kV?h5@Bo
E"L'm0i[[
习题与思考9 xFpJ#S&
F&c A!~
第10章光学探针测量 |?g2k:fzB7
|ZZ3Qr+%S
10.1微观表面形貌测量 57[O)5u.+
JBoo7a1
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 X0!48fL*
{|rwI Re
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 7kJ,;30)
rtzxMCSEU
10.2机械式探针测量 .Dx]wv
C
y& L,
10.2.1机械式探针测量基本原理 ait/|a
_ ')KDy7
10.2.2机械式探针测量系统 v
WhtClJ3
@l;f';+
10.3光学焦点探测 w^ DAu1
}'@*Ol j
10.3.1强度式探测方法 SnXYq 7`t
=3(
ZUV X
10.3.2差动探测方法 ^3r2Q?d\
g8qN+Gg
10.3.3散光方法 9]7^/g *!
\7/xb{z|
10.3.4Foucault方法 $hE X,
:^ cA\2=
10.3.5斜光束方法 |UlS cUI,
lq%s/l
10.3.6共焦方法 Gm6^BYCk
QTLO P~^
10.3.7光学焦点探针的特点 _Y~+ #Vc
t;4{l`dk
10.4干涉型光学探针测量 3ea6g5kX
Ybok [5
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 /Wj9Stj5
TI*uNS;-
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ;ga~ae=Fg
kj-S d^
10.5扫描隧道显微镜 ChBZGuO:
#cmj?y()
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ^c!Hur6)
+q =/}|
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 )D#*Q~
,m:MI/ )p
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 K}wUM^
4W1"=VL[g
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 \.*aC)
Uq[NO JC
10.6原子力显微镜 2?m 'Dy'JE
C"Y M"9JSJ
10.6.1AFM的基本硬件组成 +:^ tppg
^WVr@6
10.6.2AFM的工作原理 J M!o(zbt
v4 c_UFEh<
10.6.3AFM的工作模式 ~s88JLw%&u
RE*SdazY?
10.6.4AFM在力学测量中的应用 s cA&:y
/r]IY.
10.7扫描近场光学显微镜 paiF ah
m+V'*[O{
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 //AS44^IS
;up89a-,9
10.7.2光子扫描隧道显微镜 }b~ZpUL!
e&wW lB![
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 N.3M~0M*
CM~)\prks
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 DMf:u`<
2AU_<Hr6
10.8扫描探针显微镜 QPdhesrd-
e yUo67'7
10.8.1NRC的大范围计量型AFM wLNO\JP'
Ga~IOlS
10.8.2PTB研制的大范围SPM ` NcWy
3VKA rv-
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 [['un\~r~
iGm[fxQ|
习题与思考10 e >MC
3D`5
rbs:qLa%
参考文献 qM]eK\q 1
q *-q5FE
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