《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。 ~ wJ3AqNC?
8 `R +y
[attachment=124599] 1{;[q3a
第1章光学测量的基础知识 iA1;k*) q
I_jM-/3b
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 EU?&
s$2l"|h>B
1.1.1基本概念 qr<-eJf
FV vv
1.1.2误差与测量不确定度 8Izn'>"
RGx]DP$5G
1.1.3基本构成 O>tC] sm%
B6Wq/fl/
1.1.4主要应用范围 #w%a
m`+
E)rOlh7
1.1.5基本方法 W>t&N
S4aHce5PXA
1.1.6发展趋势 =2vMw]
3<~2"@J
1.2光学测量中的常用光源 ,_5YaX:<4
TCEXa?,L
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 {8*d;[X50
5pKvNLy.t
1.2.2热光源 {{4p {
.5#t B*H
1.2.3气体放电光源 Jfixm= .6
8f6;y1!;
1.2.4固体发光光源 @ Fn I?Rx
CLFxq@%nu~
1.2.5激光光源 6Mf3)o2
>TY5ZRB
1.3光学测量中的常用光学器件 S$kuhK>W!
qk+{S[2j
1.3.1激光准直镜 P(YG@
Te U7W?M^
1.3.2分光镜 &[2Ej|o
#)h
~ .D{
1.3.3偏振分光镜 bN7 UO
)68fm\t(
1.3.4波片 bCaPJ!ZO
>`rN T|rg
1.3.5角锥棱镜 *?R\[59
_WjETyh
[H
1.3.6衍射光栅 l_j<aCY?|
*3etxnQc
1.3.7调制器 R6WgA@Z|r
M_e$l`"G
1.3.8光隔离器 :(?hLH.W[
w;SH>Ax:
1.4光学测量中的常用光电探测器 tM PX vE
,;=( )-
1.4.1常用光电探测器的分类 7) (`
:C:N]6_{SZ
1.4.2光电探测器的主要特性参数 $ DZQdhv
%3l;bR>
1.4.3常用光电探测器介绍 a+>W
t+4Y3*WeGF
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 +^&v5[$R
U3j~}H.D1
1.5.1光学测量系统中的噪声 E][{RTs
>2Qqa;nx|
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ID)gq_k[8,
&fd4IO/O
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 6nWx >R<
@aV~.!!
1.6.1概述 D>7_P7]y
j_a~)o-p
1.6.2机械调制法 | 8L`osg
sc $QbO c
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 72`/xryY
-IE P?NX
习题与思考1 P7k$^n
,8"[ /@
第2章光干涉测量 };|PFWs
_hyxKrm'
6
2.1光干涉基础知识 , w'$T)
&pY G
2.1.1光的干涉条件 SX=0f^
k-ex<el)#
2.1.2干涉条纹的形状 On.x~ t
=Wy`X0h
2.1.3干涉条纹的对比度 o(>-:l i0
jme5'FR
2.1.4产生干涉的途径 Oc/_ T>
1DlcO>#@
2.2波面干涉测量 eZod}~J8
^.1VhTB
2.2.1概述 hC, -9c
v{{2<,l
2.2.2泰曼格林干涉仪 @ Rb1)$~#
TX
[%s@C
2.2.3移相干涉仪 .q9|XDqQc
|UDD/e
2.2.4共路干涉仪 NDa|.,
]|L a MMD
2.3激光干涉仪 YG1`%,OW`
S}[:;p?F`
2.3.1迈克尔逊干涉仪 +ZA\ M:^b
BvW gH.OX
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 O9=H
[b
OUk5c$ M(
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 i[\u-TF
%3+hz $E
2.4白光干涉仪 2d;xAX ]
Cb g#Yz~ /
2.5外差式激光干涉仪 5m7Ax] \
{i}Q}Og Yq
2.5.1概述 G1^!e j
jzA8f+:q
2.5.2双频激光干涉仪
<d&)|W
tMBy
^@p
2.5.3激光测振仪 Ru')X{]25
+M]8_kE=+l
2.6激光自混合干涉测量 v_h*:c
Heif FJn
2.7绝对长度干涉计量 k\< Ln
w
wVJFA1
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 e L?si!ZL^
q q_, "~
2.7.2激光无导轨测量 @d ^h/w
!gew;Jz
2.8激光干涉测量的重大应用举例 Jb.u^3R@
to|9)\
2.8.1激光干涉测量引力波 3 DHA^9<q
FY S83uq 0
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 O Lup`~
6:tr8 X_
习题与思考2 vl~
;L%~c4`l~m
第3章激光准直与跟踪测量 ^|{fB,B
AX RNV
3.1概述 T`ZJ=gv
"[S
6w
3.1.1激光准直测量基本原理 tRBK1h
g 2<S4
3.1.2激光准直测量系统的组成 jyH_/X5i7
AHD%6 \$
3.2激光测量直线度原理 c+/C 7C o
HYmUxheN2
3.2.1直线度测量概述 } z-
K.1yncS^
3.2.2激光测量直线度方法 +M&S
oz-I/g3go
3.2.3直线度测量误差分析 T5_Cu9>ax
swL|Ff`$
3.3激光同时测量多自由度误差 VDY1F_Fk
a`iAA1HJ
3.3.1滚转角测量 I'b]s~u
.{Oq)^!ot
3.3.2四自由度误差同时测量 :Ia &,;Gc
v nC&1
3.3.3五自由度误差同时测量 t+J6P)=
xU<lv{m`D
3.3.4六自由度误差同时测量 /mu4J |[[
dKpa5f7
3.3.5激光跟踪测量 qJt gnk|
Q 9< _ :3
习题与思考3 3F !+c 8e
iRHQRdij
第4章激光全息与散斑测量 ScoHtX3
} _;!E@
4.1全息术及其基本原理 2<@!m @
XO~^*[ K
4.1.1全息术基本原理 *7ro [
k k+8NwM1
4.1.2全息图的类型 ZhaOH5{9
(k&aD2PH
4.1.3全息设备基本构成 P v.@Y 30
0*x?
4.2激光全息干涉测量 M[_I16s
E/'] M~Q
4.2.1单次曝光法 SH|$Dg
UOO m e)\>
4.2.2二次曝光法 zA Ufd[g
c %.& F
4.2.3时间平均法 N@0scfO6<
h
cXqg
4.3激光全息干涉测量的应用 *$D-6}Oay
-;"l 5oX
4.3.1位移和形状检测 =>*N W9c
`,d 7_#9'
4.3.2缺陷检测 3v U (4}@
Q 4q#/z
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 Zh^w)}(W
bp,CvQ'}a
4.4激光散斑干涉测量 o7zfD94I
?~IZ{!
4.4.1散斑的概念 M7 !"
t
UXHFti/A<
4.4.2散斑照相测量 55p=veq \
` 0:@`)&g1
4.4.3散斑干涉测量 (Ln h> '2
n]Y _C^
4.4.4电子散斑干涉 f
lB2gr^
%A3Jd4DH
4.4.5时域散斑干涉 3(5Y-.aK}^
*cI Xae^Y7
4.5散斑干涉测量的应用举例 e_TDO
e
AjtW qg
习题与思考4 q?&&:.H"?5
7l3q~ dQ
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 G2D<LRWt4
{IWb:p#I]
5.1激光衍射测量基本原理 )3sb 2
#
Kq$1lPI
5.1.1单缝衍射测量 6! 'Xo:p
W6Pg:Il7
5.1.2圆孔衍射测量 =P{RHhWy;
M.xEiHz
5.2莫尔条纹测量 g\'sGt3 O
BL6 7sva;
5.2.1莫尔条纹的形成原理 )A%Y
wI$
kx[8#+P
5.2.2莫尔条纹的基本性质 *OiHrI9y
Bx F
5.2.3莫尔条纹测试技术 4a-wGx #h
g 7X>i:
5.3衍射光栅干涉测量 2+PIZ6=hN
ikQ2x]Sp
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 > R=YF* t
?L^ Gu ]y
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 d yd_dK/
qb&*,zN
5.4X射线衍射测量 #x21e }Li
GCHssw~P'v
5.4.1X射线衍射测量原理 V
EzIWNV
h*LIS@&9C5
5.4.2X射线衍射测量材料应力 q9Q4F
;q Z2V
习题与思考5 Dg`W{oj
y+a&swd2(U
第6章机器视觉测量 3$Je, |bs
R<-KXT9
6.1摄像机模型 h.nz kp5
?W()Do1tR
6.2图像处理技术 *RPI$0
+\4=G@P.J
6.2.1图像滤波 U|=y&a2Rb
S:gP\Atf>
6.2.2图像增强 X`&E,;bIb
n" sGI
6.3结构光视觉测量 bTj,5,8 i
M5]w U
6.3.1激光三角法的测量原理 xQQ6 D
v!2`hq O
6.3.2结构光视觉测量系统 Oaui@q
+xMDm_TGLA
6.3.3点结构光视觉测量原理 kDsUKO
p
TO< g@u]*
6.3.4线结构光视觉测量原理 - Db(
6*$N@>8&
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 2bqwnRT}
Ae1},2py
6.4双目立体视觉测量 /=%4gWtr
7 UR)4dYA
6.4.1数学模型 ~jgd92`{z
d<]/,BY'
6.4.2双目立体视觉的标定方法 I/'>Bn+
?pFHpz
6.5基于相位的视觉测量 rVLA"x 9u
$/Mk.(3'P
6.5.1相移形貌测量 --FvE|I
B6BOy~B0
6.5.2立体相位偏折测量 6(. &y;
bkb}M)C
6.6视觉测量的应用举例 rS=6d6@
OA+W$
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 I)clGMS,
1!~9%=%
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 `|gCbs 95
,W.O*vCA
习题与思考6 H]cCyuCdH
1UOFTI2S|
第7章激光测速与测距 uy$o%NL-7
ak R*|iK#b
7.1多普勒效应与多普勒频移 (q)W<GY P
f.!cR3XgV
7.2激光多普勒测速 MD%86m{Sg=
~U`aH~R
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 t JJaIb6Xj
{9(N?\S1`a
7.2.2激光多普勒测速技术 iKu5K0x{>I
'i}Q R~pe
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 >scEdeM
H R4^+x
7.3激光测距 =T[kGg8`
~#wq sm
7.3.1脉冲激光测距 %.]qkGZe#
8 kk$:8
7.3.2相位激光测距 o_?YY w-:
HH^eEh4g
7.4激光测速和测距应用 lE 4.O
WO|#`HM2
7.4.1车载激光多普勒测速 9T)-|fja_
zT.qNtU%
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 |@Bl?Bs+
d>2> mT$U
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 zI&oZH^v n
+g(QF
习题与思考7 9%|!+!j
lV3\5AEW
第8章光纤传感原理与技术 0C7x1 :
Ok9XC <Xu
8.1概述 O0e6I&u :
IS!sJ c
8.1.1光纤传感的主要类型 /aP`|&G,)
4 ~D?F'o
8.1.2光纤传感的主要特点 (Ori].{C.J
_E 3*;
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 O",:0<
-Zkl\A$>
8.2.1光纤的基本结构
t;{/Q&C
N\rbnr
8.2.2平板波导介质中的光波模式 >osY?9
s T| 8a
8.2.3光在光纤中的传输规律 4; x{@Ln
F8f@^LVM/
8.2.4光纤的传输特性 %+qD-{&
SZNM$X|T
8.3光纤传感 Ie ll`;
PE0A `
8.3.1强度调制型光纤传感 USv: +
.
kU0e;r1 N
8.3.2相位调制型光纤传感 n)g zHch
,F]Y,"x:
8.3.3偏振调制型光纤传感 CM_FF:<tn
}[k~JXt
8.3.4波长调制型光纤传感 rUR{MF &]D
9ELLJ@oNC
8.3.5光纤分布式传感 b 'jZ4{+W
`;L>[\Xi
习题与思考8 ~J)_S'
#
IOt SAf
第9章激光雷达三维成像技术 rLtB^?A z
9t9x&.A
9.1激光雷达三维成像原理 h,"K+$
B|zJrz 0q3
9.1.1激光雷达距离方程 akoK4!z
1YL6:5n
9.1.2信噪比 VyK[*k yN
fYBmW')
9.1.3可探测距离 gs7h`5[es
:Xq qhG
9.1.4横向成像参数 EBc_RpC/Z
]c4?-Vq%u
9.2激光三维成像雷达技术 J'jwRn
Js.2R$o =*
9.2.1机械扫描激光成像雷达 dI};l
tJ;< =.n
9.2.2面阵成像激光雷达 %ukFn
&-2@
pUi|&F K">
9.2.3固态激光成像雷达 (e.?). e
c6 VfFt6p
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 I&%{%* y
4>x]v!d
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 S c#B -4m
fyaiRn 9/
9.4激光三维成像雷达的应用 9$U@h7|Q`
Z]OXitt7
习题与思考9 v,Eqn8/O
: p %G+q2
第10章光学探针测量 3 c #oK
[;~:',vHQf
10.1微观表面形貌测量 FOz~iS\
'Km
~3t
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 q% *-4GP
/Y| y0iK
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 P&I%!'<
PxE 0b0eo
10.2机械式探针测量 DO6Tz -%o
VAPR I\uM;
10.2.1机械式探针测量基本原理 !'scOWWn
a_}k ^zw(
10.2.2机械式探针测量系统 b/;!yO F
ML e o3
10.3光学焦点探测 <j\os w1R
d+Dd D r
10.3.1强度式探测方法 ]$Ud`<Xnx
o\<m99Ub
10.3.2差动探测方法 2yB)2n#ut
v|~&I%S7
10.3.3散光方法 9NzK1V0X
n/] w!
10.3.4Foucault方法 Fs+
CY
3%HF" $Gg
10.3.5斜光束方法 bzj9U>eY
Tx) !qpZ
10.3.6共焦方法 (S<Z @y+d
1 0.u
10.3.7光学焦点探针的特点 B"; >zF
hv. 33l
10.4干涉型光学探针测量 1=o|[7
xbUL./uj
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 GTYCNi66
'2LK(uaU
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Ebk9[=
WxE^S ??|
10.5扫描隧道显微镜 t?&@bs5~g
]\TYVv)
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 nrFuhW\r
1VXyn \
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 :2v^pg|
[l`_2{:
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 m% $GiNs}
X6h@K</c^:
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @'5*u~M
O8\ > ?4)
10.6原子力显微镜 3P}^Wu
f S@V`"O6
10.6.1AFM的基本硬件组成 _ R/^P>Q?
&<Iyb}tA?
10.6.2AFM的工作原理 LA +BH_t&
6x]x>:8
10.6.3AFM的工作模式 `S)*(s?T
Ng Jp2ut
10.6.4AFM在力学测量中的应用 YZ0y_it)
EdC^L`::
10.7扫描近场光学显微镜 7NQ@q--3s
BI|BfO%F$j
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Tr\6 AN?o
(7zdbJX
10.7.2光子扫描隧道显微镜 ?=^~(x?S
:Qc[>:N
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 - WEEn wZ
O>vbAIu
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 O,D/& 0
g %ZKn
10.8扫描探针显微镜 AiDV4lHr
AcoU.tpP
10.8.1NRC的大范围计量型AFM W]TO %x{
Y-ZTv(<
10.8.2PTB研制的大范围SPM SWq5=h
!kpnBgm U
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 Qnr7Qnb
e5z U`R
习题与思考10 <T^:`p/]4
hQFF%xl
参考文献 PV(TDb : 0
USDqh437
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