《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。 !"qT2<A
&(Fm@ksh\
[attachment=124599] T\.(e*hC
第1章光学测量的基础知识 Lg!E
w ods
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 4>V@+#Ec5
b7\> =
1.1.1基本概念 57{T
p:|
^-q{:l x
1.1.2误差与测量不确定度 r1-MO`6
9 |<Li[
1.1.3基本构成 {c_bNYoE
sGhw23
1.1.4主要应用范围 -+1O*L!
6}N`YOJ.
1.1.5基本方法 E7\K{]
1] =X
1.1.6发展趋势 WFahb3kx
}g-w[w 7p
1.2光学测量中的常用光源 iQ:eR]7X
`9[n5-t
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 P8X9bW~GQ
(["kbPma
1.2.2热光源 :s_.K'4?a
Rh~b,"
1.2.3气体放电光源 ~8nR3ki
&2XH.$Q
1.2.4固体发光光源 W[Q<# Ju
\MRd4vufv
1.2.5激光光源 PVlC j
oX:&;KA
1.3光学测量中的常用光学器件 DKfpap}8u
_xh)]R
1.3.1激光准直镜 rb drs
iZfZF
1.3.2分光镜 *w*K&$g
QK6_dIvDz
1.3.3偏振分光镜 t adeG
su=MMr>
1.3.4波片 v. 8kGF
59 g//;35@
1.3.5角锥棱镜 [XI : Yf
0;><@{'
1.3.6衍射光栅 ?sdSi--
0 `7y Pq*
1.3.7调制器 Mo N/?VA
*s 4Ym
1.3.8光隔离器 hR|x Up
d'MZ%.#
1.4光学测量中的常用光电探测器 yW'{Z]09
2_ u+&7
1.4.1常用光电探测器的分类 ,yNuz@^
P
CtN\-E-
1.4.2光电探测器的主要特性参数 7Ji'7$
e.MyJ:eL
1.4.3常用光电探测器介绍 !5De?OXe
;5X~"#%U_
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 !c)F;
)tJaw#Mih
1.5.1光学测量系统中的噪声 C)i8XX
>e/>@ J*
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 aE)1LP
$*X?]?
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 HRE?uBkjf
5TpvJ1G
1.6.1概述 g`'!Vgd?M[
/_J{JGp9
1.6.2机械调制法 <& PU%^Ha
x f{`uHa8
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 B <BS^wa U
=PA?6Bm
习题与思考1 6BA$v-VVU
=gSc{ i|
第2章光干涉测量 i ? pd|J
M} X `
2.1光干涉基础知识 3s%DF,
9teP 4H}m
2.1.1光的干涉条件 Ig!0 A }f
>%`SXB& 9
2.1.2干涉条纹的形状 RYvdfj.ij
.zdaY,
U
2.1.3干涉条纹的对比度 2 ^"j]g>mj
X(E`cH
|
2.1.4产生干涉的途径 <ivG(a*=]
Z}0{FwW"4
2.2波面干涉测量 Kh=\YN\E<
tH0x|
2.2.1概述 8 0nu^ _
+`"Tn`O
2.2.2泰曼格林干涉仪 ]SAY\;,_
fCNQUK{Gs5
2.2.3移相干涉仪 UZFs ]z!,k
sM)1w-
2.2.4共路干涉仪 e^@ZN9qQ
:D3:`P>, c
2.3激光干涉仪 c oZK
aO}hE 2]
2.3.1迈克尔逊干涉仪 '")'h
uHa cu<$=
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 AfO.D ?4x
PhuHfw4$y,
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 PJm@fK(j
_oa*E2VN
2.4白光干涉仪 |PYyhY
W Pr :d
2.5外差式激光干涉仪 #w5%^ HwO
?m 5"|f\
2.5.1概述 @ ^ta)Ev
m#[c]v{
2.5.2双频激光干涉仪 d5L BL'/o
O r$"f3gq
2.5.3激光测振仪 rkWy3X{%2<
'tkQ z
2.6激光自混合干涉测量 JP"#9f
/YPG_,lRA
2.7绝对长度干涉计量 k9 H}nP$F
w#a`k9 y
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 T; [T`
'-f` 5 X
2.7.2激光无导轨测量 t5b c Q@Y
uIO?4\s&G
2.8激光干涉测量的重大应用举例 ]QY-L O(
}+`,AC`RM
2.8.1激光干涉测量引力波 ; m |N 9 '
f:P;_/cJc
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 d^~yUk
#sF#<nHZ
习题与思考2 ncUhCp?'
!a V:T&6
第3章激光准直与跟踪测量 )AieO-4*
IY!.j5q8
3.1概述 {%('|(57
^j.3'}p
3.1.1激光准直测量基本原理 p;o "i_!
9_svtO ]P
3.1.2激光准直测量系统的组成 Kn1u1@&Xd
RFe># o
3.2激光测量直线度原理 t6e6v=.Pg
IAb.Z+ig
3.2.1直线度测量概述 46l *u i_
$u,A/7\s
3.2.2激光测量直线度方法 qD"~5vtLqQ
V1nqEdhk
3.2.3直线度测量误差分析 TL"+Iv2]/$
Oi C|~8
3.3激光同时测量多自由度误差 e
:ub]1I=
`; R$Ji=>
3.3.1滚转角测量 _a$5 "
M`=\ijUwN
3.3.2四自由度误差同时测量 $Sm iN'7;
x) %"i)
3.3.3五自由度误差同时测量 GM^H
)8U
c*[aIqj
3.3.4六自由度误差同时测量 * >NML]#0
=b )!l9TX
3.3.5激光跟踪测量 :SMf
(E 5
%F-yF N"
习题与思考3 &C9)%5 O)
F2(^O Fh
第4章激光全息与散斑测量 $LU|wW
1"<{_&d1
4.1全息术及其基本原理 y^X]q[-?
VyIJ)F.c
4.1.1全息术基本原理 g[ @Q iy
;u' ;$0
4.1.2全息图的类型 C^] UK
\:JY[s/
4.1.3全息设备基本构成 |a\,([aU
R5},E
4.2激光全息干涉测量 Kp;<z<
m\=Cw&(
4.2.1单次曝光法 7oL :C
(Y PG4:[
4.2.2二次曝光法 B/~ubw
YD~(l-?"
4.2.3时间平均法 eXLdb-
Ms%C:KG
4.3激光全息干涉测量的应用 Vd)
%qw
"x:- #2+h
4.3.1位移和形状检测 5ry[Lgg
;'!h(H
4.3.2缺陷检测 p[!9 objU
$['`H)z
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 .lz= MUR
_$}@hD*R~
4.4激光散斑干涉测量 Z#;\Rb.x7
tM:$H6m/(
4.4.1散斑的概念 wv%UsfD
^zG!Z: E
4.4.2散斑照相测量 sv\=/F@n
QNcl
4.4.3散斑干涉测量 6UPGE",u
#Oa `P
4.4.4电子散斑干涉 _Mh..#)`[
yS #D$q2_
4.4.5时域散斑干涉 BMU#pK;P]
f[OJ qk
4.5散斑干涉测量的应用举例 dr"@ 2=Z
rO,n~|YJ
习题与思考4 aMgg[g9>t
=NRiro
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 R~d Wb lv
RHt~:D3*
5.1激光衍射测量基本原理 $yFR{_]
0+ rBGk
5.1.1单缝衍射测量 gF~
}
LA,G>#?H
5.1.2圆孔衍射测量 ^g+M=jq _
t..@69
5.2莫尔条纹测量 w*4sT+
P
*+ O
5.2.1莫尔条纹的形成原理 @Y6~;(p
{~=gKZ:-@
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ev yA#~o
A6Wtzt2i
5.2.3莫尔条纹测试技术 Wb{8WPS
<+`}:
A
5.3衍射光栅干涉测量 lIatM@gU
hl+
T
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 &!8u4* K5j
{1vlz>82
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 QnH~'
k
_^w^tfH]
5.4X射线衍射测量 t lmfDQD
G4f%=Z
5.4.1X射线衍射测量原理 "3a_C,\
e]l.m!, r
5.4.2X射线衍射测量材料应力 ^0"[l {
be&,V_F
习题与思考5 L?hWH0^3
AR id
第6章机器视觉测量 ]~m2#g%
eJZt&|7N
6.1摄像机模型 ZOHGGO]1M
#xxs^Kbqa#
6.2图像处理技术 t. kOR<
-;[,`g(f
6.2.1图像滤波 H:L<gv(rG
;e ^`r;]
6.2.2图像增强 ' $be+Z32
#mc GT\tQ
6.3结构光视觉测量 'Y-Y
By :
_O>8jH!#
6.3.1激光三角法的测量原理 Vg?
1&8>
;kF+V*
6.3.2结构光视觉测量系统 Lc13PTz>>g
g h&,U`
6.3.3点结构光视觉测量原理 B3&`/{u
{o.i\"x;
6.3.4线结构光视觉测量原理 Qw/H7fvh&
\ @:mq]Y
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 7-MkfWH2b6
s4{ >7`N2
6.4双目立体视觉测量 o51jw(wO
p EbyQ[
6.4.1数学模型 ."JtR
$<s
3;>t
6.4.2双目立体视觉的标定方法 NYp46;
i@#fyU)[G
6.5基于相位的视觉测量 XVkCYh4,
=LMM ]'no,
6.5.1相移形貌测量 :/'oh]T|
vTUhIFa{
6.5.2立体相位偏折测量 ;R{ffS6
d,caO E8N
6.6视觉测量的应用举例 $|bdeQPr\
~5 b^Gvb?
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 \L{V|}" X
DS1_hbk
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 l^E)XWd
O4fl$egQU
习题与思考6 ww$Ec
?mJ&zf|B8
第7章激光测速与测距 I9;,qd%<T
u ~q6?*5
7.1多普勒效应与多普勒频移 l r_c
:LEC[</yvl
7.2激光多普勒测速 H|*Ual
@fG ' X
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 K/ 5U;oC
hTVA^j(w
7.2.2激光多普勒测速技术 s+OXT4>+
R\d)kcy4
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 _Kf8,|+
g<$q#l~4xH
7.3激光测距 R;EdYbiF b
n(tx '&U"R
7.3.1脉冲激光测距 xb~8uD5
k]9v${Ke
7.3.2相位激光测距 !omf>CW;ud
XPQY *.l&.
7.4激光测速和测距应用 2\J-7o=P
7S]<?>*
7.4.1车载激光多普勒测速 ;o-c.-!F
R /0zB
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ?,0 a#lG
!{%BfZX<&
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 qz6@'1
;fGh]i
习题与思考7 'sT7t&v~
Y~[k_!
第8章光纤传感原理与技术 '| rhm
f*46,` x
8.1概述 H^r;,Q$9
Uo n^z?0A
8.1.1光纤传感的主要类型 S5>?j n1
>JckN4 v
8.1.2光纤传感的主要特点 rK} = <R
ur K~]6 8
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 iw\yVd^]:k
N83c+vs%c
8.2.1光纤的基本结构 Hx#1TqC /
%v)O!HC}
8.2.2平板波导介质中的光波模式 xka&,`z
BOdd~f%&tn
8.2.3光在光纤中的传输规律 Z b}U 4
VtnVl`/]
8.2.4光纤的传输特性 33z^Q`MTC
!M@jW[s
8.3光纤传感 $@^*lUw
)wyC8` &-
8.3.1强度调制型光纤传感 @
q:S]YB
^n~bx *f
8.3.2相位调制型光纤传感 HP2J`> oo
IF'Tj`yD
8.3.3偏振调制型光纤传感 Fv $oXg/
hnBX enT6
8.3.4波长调制型光纤传感 mr2fNA>kR
T7R,6 qt
8.3.5光纤分布式传感 '|J~2rbyr
/ ?H q
习题与思考8 C8t;E `
PT39VI
=
第9章激光雷达三维成像技术 ;:obg/;uJ
ZgA+$}U)uW
9.1激光雷达三维成像原理 s
a{x.2/o}
AjD? _DPc
9.1.1激光雷达距离方程 i62GZe E
pc2;2 ^U_
9.1.2信噪比 4t,f$zk
;u;_ \k<qK
9.1.3可探测距离 9 iV_
H/}W_ h^^
9.1.4横向成像参数 zS*vKyye>
&oxHVZ J
9.2激光三维成像雷达技术 Ubm]V{7
i F \H
9.2.1机械扫描激光成像雷达 g&I|@$\
" </A) y&
9.2.2面阵成像激光雷达 =z!/:M
{uN-bl?o
9.2.3固态激光成像雷达 [\-)c[/
=$Sv KzN
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 P&IS$FC.\
p^k*[3$0
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 l k.Mc6)
~,7Tj
9.4激光三维成像雷达的应用 G@P+M1c
9#E)H?`g
习题与思考9 K57u87=*X?
`Wd4d2aLG
第10章光学探针测量 b_f"(l8'S
Q zp!)i
10.1微观表面形貌测量 ? =G{2E.
SZvp %hS0
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 k)R~o
b
vj9'5]!~q
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 _*ar\A`
@MP ;/o+
10.2机械式探针测量 gg/2R?O]
q $PO. #
10.2.1机械式探针测量基本原理 k)9+;bKQQ
KAgxIz!^-1
10.2.2机械式探针测量系统 &v#pS!UO j
!P3y+;S
10.3光学焦点探测 Jl<pWjkZZ
,P%i%YPj
10.3.1强度式探测方法 5zOC zm
TE: |w
Xe
10.3.2差动探测方法 6)c-s|#
Rn)fwGC
10.3.3散光方法 s|I$c;>
VTwQD"oB
10.3.4Foucault方法 Hk'R!X
Gk
xtGe
10.3.5斜光束方法 |K" nSXzk
W ", yq|
10.3.6共焦方法 Yv.7-DHNl
g7{:F\S
10.3.7光学焦点探针的特点 :D4'x{#H
^1y D&i'q
10.4干涉型光学探针测量 l6zYiM
j2%fAs<
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Lp (i&A
~E/=nv$
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 |w+
O.%=
s
bd$.6
|&
10.5扫描隧道显微镜 t37<<5A
#lO ^PK
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 :| !5d{8S8
+c M~|
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 b
+Z /nfS
uA V7T /'
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 q0D RT4K
)7p(htCz5
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 z,bK.KFSs
*s<cgPKJ @
10.6原子力显微镜 8/T,{J \
v!$:t<-5N
10.6.1AFM的基本硬件组成 =sAU5Ag68
GaV} @Q
10.6.2AFM的工作原理 0wCQPvO
e ^ ,IZ{
10.6.3AFM的工作模式 `sDLxgwI
=dsEt\
j
10.6.4AFM在力学测量中的应用 iXq*EZb"R
s4QCun~m
10.7扫描近场光学显微镜 O8cZl1C3
hiE YIx
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 %~} , N
/='Q-`?9
10.7.2光子扫描隧道显微镜 3y,2RernK
m'N8[ o|h
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ) iZU \2L
i"x V=.
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 R>]7l!3^1
p<z eaf0W
10.8扫描探针显微镜 t\}_WygN
S^;;\0#NK
10.8.1NRC的大范围计量型AFM A7,%'.k
oe |8
10.8.2PTB研制的大范围SPM ^d@2Y0hH
!v(^wqna\
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 |>[qC O
' MBXk2?b
习题与思考10 ca3SE^
8};kNW^2m
参考文献 8a&c=9
ijUu{PG`X
|