《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。 3P~o"a>
cUqn<Z<n
[attachment=124599] 3<=,1 cU
第1章光学测量的基础知识 ;Mm7n12z C
m42T9wSsx
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 G CRz<)1
f :*vr['d
1.1.1基本概念 Sw^X2$h
!f>d_RG
1.1.2误差与测量不确定度 f-6vLX\Vu
:.( ;<b<\
1.1.3基本构成 ?1L.:CS
GWsE;
1.1.4主要应用范围 M)*\a/6?{
^ Jb
H?
1.1.5基本方法 Yw5' 6NU
1}hIW":3Sr
1.1.6发展趋势 T +5X0 Nv
Qjx?ri//
1.2光学测量中的常用光源 YDC mI@
wIkN9
f
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 (%iRaw7hp
AE: Z+rM*
1.2.2热光源 G;>
_<22
u4z&!MT}
1.2.3气体放电光源 =_j vk.
5tQ1 fJze
1.2.4固体发光光源 f>'Y(dJ'W
"~UUx"Y
1.2.5激光光源 gVeEdo`$<
Iff9'TE
1.3光学测量中的常用光学器件 y(R?
,wa=]
q'pK,uNW
1.3.1激光准直镜 R1&unm0
'
|-JWH
1.3.2分光镜 R.7 :3h
7+./zN
1.3.3偏振分光镜 /iG*)6*^k
Lb LiB*D#s
1.3.4波片 dEBcfya
oJ#,XMKga
1.3.5角锥棱镜 rt
JtK6t
+_-bJo2a
1.3.6衍射光栅 zy* /T>{#
hdTzCfeZ5@
1.3.7调制器 S9HwI H\m
\ OlmF<~
1.3.8光隔离器 :JlP[I
f#ri'&}c
:
1.4光学测量中的常用光电探测器 JNcYJ[wqv
d[rv1s>i
1.4.1常用光电探测器的分类 XMG]Wf^%\<
3D?s L!W
1.4.2光电探测器的主要特性参数 UH7jP#W%=
R_=6G ZH$G
1.4.3常用光电探测器介绍 ! 8`3GX:B_
= k\ J<
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 tT d\|
){jl a,[
1.5.1光学测量系统中的噪声 s/089jlc
#^+DL]*l
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 A'P(a`
0'nikLaKy
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 #c^^=Z
`est|C '+
1.6.1概述 !! Z?[rj
O12eH
1.6.2机械调制法 o M Zq+>
6'xsG?{JY
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 gv5*!eI
"Ks,kSEzu
习题与思考1 Sna4wkbS
h=-"SW
第2章光干涉测量 )>BHL3@
YuB+k^
2.1光干涉基础知识 W`^@)|9^)
+^;JS3p@\
2.1.1光的干涉条件 $AHQmyg<
*hcYGLx
r
2.1.2干涉条纹的形状 >M&3Y
XC
P;4w*((} ~
2.1.3干涉条纹的对比度 fFQ|T:vm
k5] j.V2f
2.1.4产生干涉的途径 iY C9eEF
.bio7 c6
2.2波面干涉测量 Hc`A3SMR
8V~vXnkM
2.2.1概述 2;w*oop,O
dO%W+ K
2.2.2泰曼格林干涉仪 7g3 >jh
/hO1QT}xd
2.2.3移相干涉仪 5atYOe p
5ZBK Ru
2.2.4共路干涉仪 oY, %Iq
i~r l o ^
2.3激光干涉仪 kZ"BBJ6w
kBN+4Dr/$
2.3.1迈克尔逊干涉仪 !W?gR.0$=
D_Bb?o5
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 5 (A5Y-B
JfPD}w
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 'F 3) 9&M
%iw3oh&Fkm
2.4白光干涉仪 $q 2D+_
iTaWu p
2.5外差式激光干涉仪 *z7dl5xJ
jm eRrnC}
2.5.1概述 RD.V'`n"
fum0>tff
2.5.2双频激光干涉仪 ,cq F3
#Skv(IL
2.5.3激光测振仪 !^ _ "~
YID4w7|
2.6激光自混合干涉测量 ~zw]5|
A%^ILyU6c
2.7绝对长度干涉计量 mml
z& h
~ar=P mYV7
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 KZeQ47|
* oybD=%4
2.7.2激光无导轨测量 +sJ rllrE(
Gw1@ KKg
2.8激光干涉测量的重大应用举例 YX#-ny K
n ? c]M
2.8.1激光干涉测量引力波 bwl|0"f+`
t2"FXTAq
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 iJ~Vl"|m
Nr=d<Us9f
习题与思考2 ^I+)o1%F
}[xs~! 2F
第3章激光准直与跟踪测量 [n/hkXa$\
znHnVY ll(
3.1概述 `[n(" 7,
d \ 35a4l
3.1.1激光准直测量基本原理 )K 2HK&t:
&@3H%DP}Ql
3.1.2激光准直测量系统的组成 x)_0OR2lkp
uAWM \?
3.2激光测量直线度原理 ^53r/V }%
jkvgoxY
3.2.1直线度测量概述 0c# /hFn
C7O6qpO
3.2.2激光测量直线度方法 -(b kr+ N
b2FO$Os
3.2.3直线度测量误差分析 Ft!],n-n*
yR\btx|e5~
3.3激光同时测量多自由度误差 ny54XjtG,
k|!EDze43?
3.3.1滚转角测量 c Sm%s
dYgXtl=#j
3.3.2四自由度误差同时测量 _x5 3g
A
jfqopiSi
3.3.3五自由度误差同时测量 W='> :H
lMbAs.!
3.3.4六自由度误差同时测量 f^.AD-
VzKW :St
3.3.5激光跟踪测量 }3L@J8:D"
0xXC^jx:
习题与思考3 d09k5$=gJ
s4uhsJL V$
第4章激光全息与散斑测量 >HS W]"k
j ku}QM^
4.1全息术及其基本原理 mOlI#5H
}_68j8`
4.1.1全息术基本原理 = i7`ek
Dv/WE>?Aw
4.1.2全息图的类型 _" w2U q
_zwUE
4.1.3全息设备基本构成 (/j); oSK
D= h)&
4.2激光全息干涉测量 L;f!.FX#
= MOj|NR [
4.2.1单次曝光法 Z LD}a:s
v7`HQvQEz=
4.2.2二次曝光法 ;/rX Qe1
EB8\_]6XJ
4.2.3时间平均法 |a !fhl +
}x
wu*Zx
4.3激光全息干涉测量的应用 jav#f{'
mFZ?hOyP.
4.3.1位移和形状检测 k'5?M
$+I;oHWI
4.3.2缺陷检测 _n` a`2C|m
PuZ f/um
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 <N9[?g)
y7i* s^ys{
4.4激光散斑干涉测量 Os1>kwC
d|yAs5@
4.4.1散斑的概念 !f+H,]D"
y)@[Sl>
4.4.2散斑照相测量 L-k@-)98
>M/V oV
4.4.3散斑干涉测量 cu/5$m?xx
H?X|(r|+
4.4.4电子散斑干涉 g #6E|n
u[
Yk
4.4.5时域散斑干涉 ^ cz(}N
6&
:d#VE-e
4.5散斑干涉测量的应用举例 &E=>Hj(dTG
]3 l 9:|
习题与思考4 >\Ww;1yV
ikSt"}/hd
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 H ,u<|UMM_
A'&K/) Z
5.1激光衍射测量基本原理 Y1J=3Y
vG"=h%
5.1.1单缝衍射测量 l|k`YC x
Cy=Hy@C
5.1.2圆孔衍射测量 Xn%pNxU L
L|}lccpI
5.2莫尔条纹测量 L=sYLC6d
#odI EC/
5.2.1莫尔条纹的形成原理 A* /Hj TX
VN\W]jT
5.2.2莫尔条纹的基本性质 u;/ Vyu
K$E3QVa
5.2.3莫尔条纹测试技术 !74S
4QIX19{"
5.3衍射光栅干涉测量 b KN@j'M
'GS"8 w~j
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 -- c"0,7
v63"^%LX
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Qh'AT o
"$N+"3I
5.4X射线衍射测量 `6]%P(#a
@3C>BLI 8+
5.4.1X射线衍射测量原理 wlqpn(XR
&b%zQ4%d-`
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Tw;3_Lj
~2QR {; XQ
习题与思考5 =aBctd:eX`
75/(??2
第6章机器视觉测量 2h1vVF 3
Ke 2ccN
6.1摄像机模型 ^Uf]Q$uCjE
vR H d&0
6.2图像处理技术 \(^nSy&N
[8=vv7wS
6.2.1图像滤波 7KAO+\)H^Y
|w<H!lGe!$
6.2.2图像增强 U$W xHYo
G2Qlt@.T
6.3结构光视觉测量 yEhTNBa*h{
O\"3J(y,
6.3.1激光三角法的测量原理 {_ i\f ]L
v{ 0=
6.3.2结构光视觉测量系统 %R}.#,Suo
ECrex>zr%
6.3.3点结构光视觉测量原理 b2OQtSr a
/7|V+6jV
6.3.4线结构光视觉测量原理 3 I@}my1
t>`a sL
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 $JMXV
Cko L TY
6.4双目立体视觉测量 =,_ +0M9
|Z Ragn30
6.4.1数学模型 pgQV / 6
z6jc8Z=O
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ]v]qChZHd
qQ?"@>PALD
6.5基于相位的视觉测量 3TY5 ;6
gT0BkwIV
6.5.1相移形貌测量 m
g4nrr\
I+[>I =ewa
6.5.2立体相位偏折测量 >aj7||K
MbZJ;,e?
6.6视觉测量的应用举例 DVB{2~7 4
=F]FP5V
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 KLitg6&P
OZ
| IA:,}
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 *KV0%)}sbL
'%dfz K*Z
习题与思考6 Yknii B[/
DRp~jW(\y
第7章激光测速与测距 X[PZg{
QgU8 s'e
7.1多普勒效应与多普勒频移 tG9BfGF
@` 1Ds
7.2激光多普勒测速 QxVq^H
<SgM@0m
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 t>urc
#S sx!+q?
7.2.2激光多普勒测速技术 T|7}EAR=b
beRVD> T
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 ;CmS ~K:
\{Z; :,S
7.3激光测距 V EqS;~[
:(!` /#6H
7.3.1脉冲激光测距 aI6$? wus
g*e
7.3.2相位激光测距 aJ-K? xQ
v/68*,z[
7.4激光测速和测距应用 9F)z4
4cabP}gBk
7.4.1车载激光多普勒测速 5_I->-<
;t<QTG J
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 kI
4MiK
U (Nu%
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 G-xDN59 K
E:JJ3X|
习题与思考7 9`I _Et
pQ=> .JU
第8章光纤传感原理与技术 wKZ$iGMbz
@SJL\{_
8.1概述 XC0bI,Fu,
-:2$ %
8.1.1光纤传感的主要类型 !}v=N ";c
FT#8L
8.1.2光纤传感的主要特点 n>+mL"hs
Xjo5v*P u
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ?s\:hNNY
b J=Jg~&
8.2.1光纤的基本结构 T>}5:,N~
-(bXSBs#
8.2.2平板波导介质中的光波模式 Tl$ [4heE
\6E|pbJ}x
8.2.3光在光纤中的传输规律 uC+V6;
v(B< Nb
8.2.4光纤的传输特性 +BVym~*^
y#Fv+`YDl
8.3光纤传感 8j d;JPz@\
/<@SFF.
8.3.1强度调制型光纤传感 f ,V <;s
*)ardZV${
8.3.2相位调制型光纤传感 WN{ 9
4L ;% h
8.3.3偏振调制型光纤传感 $@^pAP
YQ+tDZY8`
8.3.4波长调制型光纤传感 k9: {9wW
MBt9SXM
8.3.5光纤分布式传感 (i34sqV$m
A+::O@_ s
习题与思考8 u
[m
P<l&0dPO8
第9章激光雷达三维成像技术 "uuVy$6C
dx;Ysn0-
9.1激光雷达三维成像原理 C~nzH,5
g!$!F>[
9.1.1激光雷达距离方程 %+8F'&X
WM| dKF
9.1.2信噪比 tk!t
Y8j
C ~<'rO}|
9.1.3可探测距离 @ zs'Y8
/2UH=Q!x4E
9.1.4横向成像参数 OTGofd2zf
DF1I[b=]
9.2激光三维成像雷达技术 {;N,t]>8M
9:ze{ c $
9.2.1机械扫描激光成像雷达 :rHJ4Tl
UUzYbuS>&l
9.2.2面阵成像激光雷达 g .onTFwN
XWA: J^
9.2.3固态激光成像雷达 "} q@ Y=
W=#:.Xj[
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 2"Ec d
k5D %y3|9
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 q#vQv 5
lDOCmdt@N
9.4激光三维成像雷达的应用 7![,Q~Fy
]$Yvj!K*Q
习题与思考9 [`^a=:*
MS \>DW
第10章光学探针测量 A*2
bA
&>%T^Y|J4
10.1微观表面形貌测量 D}dn.$
4a'N>eDR
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 `8^TTQ
A6:e s_
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 BFL`!^
T(f/ ?_%
10.2机械式探针测量 K[ (NTp $E
FrTi+& <
10.2.1机械式探针测量基本原理 {DU`[:SQZg
# 9X70| f
10.2.2机械式探针测量系统
k\WR ]
y^%n'h{
10.3光学焦点探测 ~(Q)"s\1I
2Ou[u#H
10.3.1强度式探测方法 _9=Yvc=
{ j hr<
10.3.2差动探测方法 t ^6dzrF
- amBB7g
10.3.3散光方法 GH+r ?2<
;?8_G %va
10.3.4Foucault方法 ~kZ G{
w * oeK
10.3.5斜光束方法
|QU <e
~xD ={9BL
10.3.6共焦方法 ~NQ72wph{
NM a}
<
10.3.7光学焦点探针的特点 TMig-y*[
73xAG1D$r
10.4干涉型光学探针测量 o| #Qu8Lk
JKGc3j,+ #
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 SzjkI+-$:
dR"@`
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 MhR:c7,
{vuZ{I Ja
10.5扫描隧道显微镜 ch 0{+g&
#`o 2Z
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 %d?cP}V
gLy&esJl1
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 5*1D$mxD"
Nd zSz]q}
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 O*0l+mop
Q K r,g
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 n2oz"<?$S
',:*f8Jk
10.6原子力显微镜
k~j P'aD
Cn "s`
q
10.6.1AFM的基本硬件组成 \'|> p/5I
y *fDwd~
10.6.2AFM的工作原理 *XT/KxLa7
tE)suU5Y
10.6.3AFM的工作模式 6f\Lf?vF
wS%Q<uK
10.6.4AFM在力学测量中的应用 R )mu2 ^
4iKgg[)7`=
10.7扫描近场光学显微镜 MP!d 4
UE$UR#T'w
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 ><gG8MH0'
c. >oe*+
10.7.2光子扫描隧道显微镜 =y0C1LD+
Sgp;@4`M
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 U$_xUG
Z @]e{zO
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 [%77bv85.G
\lZf< f
10.8扫描探针显微镜 (X?%^^e!
wid;8%m
10.8.1NRC的大范围计量型AFM %Ti}CwI`
0tEYU:Qu
10.8.2PTB研制的大范围SPM [Pq}p0cD
F W/ W%^
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 `C$:Yf]%nG
;#oie<
Vit
习题与思考10 r[lF<2& *R
o1FF"tLkN
参考文献 :=wT vz
e^< #53!
|