《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。 ls]Elo8h1f
+@ ^47Xu^
[attachment=124599] "$4hv6 s
第1章光学测量的基础知识 Z%A<#%
{AtfK>D
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 @US '{hO1p
5
u"nxT
1.1.1基本概念 uvNnW}G4
[)bz6\d[
1.1.2误差与测量不确定度
bsD'\
_i#@t7
1.1.3基本构成 Q0_M-^~WT
YU*46 hA1B
1.1.4主要应用范围 =
c/3^e
yqC+P
1.1.5基本方法 =+k&&vOAn
#{ ?m
1.1.6发展趋势 E)RI!0Ra
0FN~$+t)H
1.2光学测量中的常用光源 aB7d(
Zu)i +GeG
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ,2E`:#$
lxr@ [VQ
1.2.2热光源 {lTR/
#r-j.f}yx
1.2.3气体放电光源 @m } rQT
60(}_%
1.2.4固体发光光源 OM E!W w
zvWO 4\
1.2.5激光光源 s= 3EBh
B6^w{eXN
1.3光学测量中的常用光学器件 F<H`8*q9
tP /GDC;
1.3.1激光准直镜 FA<Z37:
_ +0uju?o}
1.3.2分光镜 1nw$B[
}:K\)Pd
1.3.3偏振分光镜 N8u_=b{X
Q'>_59
1.3.4波片 :XNK-A W
6C@0[Q\ER
1.3.5角锥棱镜 *8pe<:A#p
KzxW?Ji$S
1.3.6衍射光栅 H@ 1[SKBl
_.oRVYK /
1.3.7调制器 )< X=z
;D %5 nnr
1.3.8光隔离器 : 8p2Jxm
sPZV>Q:zY
1.4光学测量中的常用光电探测器 g: H[#I
(\[jf39e
1.4.1常用光电探测器的分类 z|oA{VxW>
(2hk <
1.4.2光电探测器的主要特性参数 vV\/pu8
Q{(,/}kA-
1.4.3常用光电探测器介绍 t*ri`}a{v
=rs=8Ty?S
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 !>"INmz
x);?jxd
1.5.1光学测量系统中的噪声 >=]NO'?O
xKkVSEup
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 T-<> )N5y
7.F& {:@_
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 [hvig$L
~CjmY P'o
1.6.1概述 reD[j,i&t.
D8<0zxc=(
1.6.2机械调制法 SWe!9Y $
b ?=
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 ^$Me#ls!
! X#3w-K
习题与思考1 SIyS.!k>
PN)TX~}
第2章光干涉测量 cfO^C C
,vHX>)M|
2.1光干涉基础知识 A~ %g "
"O"^\f
2.1.1光的干涉条件 Jso Wa D
RvgAI`T7$
2.1.2干涉条纹的形状 }f0^9(
V< 9em7
2.1.3干涉条纹的对比度 @)!1#^(}%
{0m[:af&
2.1.4产生干涉的途径 B'[3kJ '
)H=[NB6J8
2.2波面干涉测量 [{d[f|
~[bMfkc3
2.2.1概述 CUTEp/+
*T}dv)8
2.2.2泰曼格林干涉仪 83O^e&Bt
Ltq*Vcl\
2.2.3移相干涉仪 bvxxE/?Ni
tz \:r>3vI
2.2.4共路干涉仪 |M{,}.*CU
75BOiX
2.3激光干涉仪 +T8XX@#
13NS*% ~7[
2.3.1迈克尔逊干涉仪 PrYWha=c-
CI3_lWax%
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 2
3XAkpzp$
4s+J-l
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 5eZg+ O
MCO$>QL
2.4白光干涉仪 JKu6+V jO
U Y?]\4Om
2.5外差式激光干涉仪 H2t pP~!G
] t!}D6p
2.5.1概述 %RR|QY*
aDJj VD
2.5.2双频激光干涉仪 aN); P>
d)J] Y=j
2.5.3激光测振仪 #I@[^^Vw
onypwfIk)t
2.6激光自混合干涉测量 B0?@ k
_ZE$\5>-
2.7绝对长度干涉计量 {bsr
9.k(
-*{(#k$
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 x_^OS"h-
SoON@h/
2.7.2激光无导轨测量 n <(5B|~y
L W8{a&
2.8激光干涉测量的重大应用举例 Y_iF$ m/R
1:l&&/W y
2.8.1激光干涉测量引力波 |$*9j" "u
M97p.; ;
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 \#*;H|U.x
-,C ndRKx
习题与思考2 'H -YFB$l
ba:du
|Ec
第3章激光准直与跟踪测量 LYo7?rp
F v^80M=z
3.1概述 5r}(|86O/
^=M(K ''
3.1.1激光准直测量基本原理 U~`^Y8UF
s/'h LkxI
3.1.2激光准直测量系统的组成 dZ81\jd Yv
eOnl
s x/
3.2激光测量直线度原理 {*P 7)
<:}AC{I
3.2.1直线度测量概述 f#-T%jqnK
q9Opa2
3.2.2激光测量直线度方法 ?g1 .-'
Tqh Rs
3.2.3直线度测量误差分析 &=t(NI$
U=1`. Ove
3.3激光同时测量多自由度误差 3ncvM>~g
|4*2xDcl
3.3.1滚转角测量 K O HH74}_
oUS>p" :
3.3.2四自由度误差同时测量 _=$!T;}lE
I 6 Q_A
3.3.3五自由度误差同时测量 +P;D}1B#I?
L |G k}n
3.3.4六自由度误差同时测量 5|={1Lp24g
&WV 9%fI
3.3.5激光跟踪测量 i'LTKj
0r&9AnnWu+
习题与思考3 >$9yQ9&|
|(8h: g
第4章激光全息与散斑测量 "TNUw&ih
`r bqYU0
4.1全息术及其基本原理 >~8Df61o`
y:Ab5/bHy
4.1.1全息术基本原理 xa^HU~
i*E`<9
4.1.2全息图的类型 &x5ZEe4
H ?:#Ui(p
4.1.3全息设备基本构成 $?Mz[X
H%%nB
4.2激光全息干涉测量 O
l IH0
FPFYH?; $
4.2.1单次曝光法 DLM9o3/*J
tB?S0;yXjd
4.2.2二次曝光法 wx 'Tv
c324@o^V
4.2.3时间平均法 *F&& rsb
Hmd:>_[f
4.3激光全息干涉测量的应用 V 1U[p3J-S
NX", e=
4.3.1位移和形状检测 zUu>kJZ
pU'sAD C
4.3.2缺陷检测 R?Q-@N>wE
3k0%H]wt
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 $yK!Q)e:
mR@Xt#
4.4激光散斑干涉测量 xT8" +}
J8Db AB4X
4.4.1散斑的概念 Kn\(Xd.>
*G=AhH $t
4.4.2散斑照相测量 K)@Buu&,p
JH;DVPX9z
4.4.3散斑干涉测量 z Pc;[uHT
7y7y<`)I5
4.4.4电子散斑干涉 Z.(x|Q9
3%a37/|~y
4.4.5时域散斑干涉 7rg[5hP T
m~B=C>r}t
4.5散斑干涉测量的应用举例 =*U24B*U93
cyE2=
习题与思考4 __c_JU
Dy Z90]N
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 O~xmz!? =
Xlw=R2`)~
5.1激光衍射测量基本原理 v a;wQ~&
^w\uOd`
5.1.1单缝衍射测量 Q1[s{,
S7Fxb+{6D
5.1.2圆孔衍射测量 T I
E9hWn0 e
5.2莫尔条纹测量 x"80c(i
c.WT5|:qw
5.2.1莫尔条纹的形成原理 Dw3!
ibg
lhTbg M
5.2.2莫尔条纹的基本性质 X>>rvlD N
M3kE91
5.2.3莫尔条纹测试技术 mY(
_-[W
`yXy T^
5.3衍射光栅干涉测量 K gX)fj
T5; D0tM/
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 I,;)pWX=@
Hyg?as>}u
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 -;*Z!|e9
!U a#smZ
5.4X射线衍射测量 F o6U "
IWgC6)n@n
5.4.1X射线衍射测量原理 @~ L.m}GF
{I vCe0`
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Wg1WY}zG
op C11c/
习题与思考5 NM Ajt>t
91XHz14
第6章机器视觉测量 3R><AFMY?
VJaL$Wv)H
6.1摄像机模型 D>Z_N?iR
6d UP's_
6.2图像处理技术 ='j
< lrw7 T
6.2.1图像滤波 F zIA>njt
{cA )jW\'
6.2.2图像增强 @:I/lg=Qd
?6bE!36
6.3结构光视觉测量 s>X;m.<
`L>'9rbZO
6.3.1激光三角法的测量原理 9P$'ON'"
u4'Lm+&O
6.3.2结构光视觉测量系统 d\ f 5\Y
D 4wB
&~U
6.3.3点结构光视觉测量原理 4
#N#[;M
PhS" tOGtX
6.3.4线结构光视觉测量原理 "$&F]0
49m/ UeNZ
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 ^5+-7+-S
T9^i#8-^
6.4双目立体视觉测量 ')+EW"
e
4 C:Y EX~
6.4.1数学模型 )".gjW8{#L
;V
GrZZ
6.4.2双目立体视觉的标定方法 itU01
8z-Td- R6
6.5基于相位的视觉测量 x1~`Z}LX0
:FSkXe2yy0
6.5.1相移形貌测量 K*<n<;W
jDoWSYu4tY
6.5.2立体相位偏折测量 LtQy(F%8/
<5q }j-Q
6.6视觉测量的应用举例 1\p[ mN
[I9d
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 KlPH.R3MPO
C *9m `xh
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 [Dhc9
TwN8|ibVmP
习题与思考6 |F<aw?%
S XL6)pX
第7章激光测速与测距 *;m721#
F-Ea85/K@4
7.1多普勒效应与多普勒频移 aE"t['
d2Y5'A0X
7.2激光多普勒测速
- <sXvn
K6X1a7
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 /_O-m8+ 4m
-4]6tt'G
7.2.2激光多普勒测速技术 sDiYm}W
?|33Np)
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 X DX_ c@U
e:l 6;
7.3激光测距 Rg6>6.fk*
38#(ruv
7.3.1脉冲激光测距 A9#2. 5
)mEF_ &
7.3.2相位激光测距 "hvw2lyp3
.28*vkH%C=
7.4激光测速和测距应用 QNo}nl /N
b?$3jOtW
7.4.1车载激光多普勒测速 h^s}8y
n'gfB]H[
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 efh wbn
,]d}pJ}PX`
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 uO6_lOT9n
_RmrjD k
习题与思考7 NF.S Gga
q8 oEb
第8章光纤传感原理与技术 ~i
\69q%
5Z:HCp-aG
8.1概述 oGM.{\i
d_`Ze.^
8.1.1光纤传感的主要类型 B}(YD;7vJ
()?)Ybqss
8.1.2光纤传感的主要特点 ?`vb\K<5H;
Xy{b(b;9
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 iqU}t2vFrj
C@[:}ZGMV
8.2.1光纤的基本结构 Y /+ D4^ L
~t}:vGD j
8.2.2平板波导介质中的光波模式 _)|!.r&)63
*0U(nCT&m
8.2.3光在光纤中的传输规律 _EY :vv
HCu1vjU(]
8.2.4光纤的传输特性 3EFk] X
1>2397
8.3光纤传感 <. <Nw 6
\yxr@z1_b
8.3.1强度调制型光纤传感 3w@)/ujn
YMWy5 \
8.3.2相位调制型光纤传感 pM=vW{"I/
eQc!@*:8U
8.3.3偏振调制型光纤传感 L}9 @kjW
fSTEZH
8.3.4波长调制型光纤传感 }$o%^ "[
QIw.`$H+
8.3.5光纤分布式传感 "P|G^*"~2
wOsr#t7
习题与思考8 RI`A<*>w
X#o:-FKf
第9章激光雷达三维成像技术 oqE
-q\!H
K'tz_:d|
9.1激光雷达三维成像原理 i .< }X
KGJB.<Be
9.1.1激光雷达距离方程 @bPJ}C
6 R<%. -qr
9.1.2信噪比 \-B>']:R4
zL|^5p`K
9.1.3可探测距离 t
_W |`
2c~^|@
9.1.4横向成像参数 jm?mO9p~
q^Z\V?
9.2激光三维成像雷达技术 *iR`mZb
QQw ^c1@
9.2.1机械扫描激光成像雷达 GwvxX&P
V jnSi
9.2.2面阵成像激光雷达 i^>
RjR
w\M_3}
9.2.3固态激光成像雷达 ?ix,Cu@ M
[L275]4n!]
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 {tM D*?C[6
X4TUi8ht!]
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 3aOFpC s|#
md_L d
/
9.4激光三维成像雷达的应用 F7hQNQu:
AE$)RhY`
习题与思考9 |EApKx aKD
^KlOD_GN|
第10章光学探针测量 Glwpu-@X
\uaJw\EZ
10.1微观表面形貌测量 fx|9*|E
N+tS:$ V
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 E|TzrH
,t[D1KZ t
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 [ M'1aBx^
U".-C`4v
10.2机械式探针测量 #=tWC xf=
NanU%# &
10.2.1机械式探针测量基本原理 +!<`$+W
0eLK9u3<
10.2.2机械式探针测量系统 _PaO w%Y9
Ju\"l8[f
10.3光学焦点探测 l ghzd6
5Q88OxH
10.3.1强度式探测方法 H0HYb\TX ?
Fzu{,b
10.3.2差动探测方法 BE2{qO{
,>^~u
10.3.3散光方法 }8SHw|-
bcYz ?o6
10.3.4Foucault方法 ~!;3W!@(E
t|q=N K/
10.3.5斜光束方法 M~6I-HexT|
NplSkv
10.3.6共焦方法 U}7[8 &k1
s,RS}ek~|
10.3.7光学焦点探针的特点 h(L5MZs
)t4C *+9<U
10.4干涉型光学探针测量 :o:??tqw
4L0LT> 'M\
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 `#ztp )&
}pA4#{)
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 "xOeBNRjV
2S;zze7 )
10.5扫描隧道显微镜 e=_hfOUC
)&9RoW()?
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 #cs!`Ngb+
nAzr!$qbNv
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 F)@<ZE
8v o}
.JIl
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 N9Ml&*%oX{
*/)gk=x8
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ;w>B}v;RE
b$`O|S
10.6原子力显微镜 OK 6}9Eu9
DXt^Ym5Cv
10.6.1AFM的基本硬件组成 (0+m&,
z
F\I^d] #,[
10.6.2AFM的工作原理 zN1;v6;
\ a!<^|C &
10.6.3AFM的工作模式 Jj " {r{
)N<!3yOz
10.6.4AFM在力学测量中的应用 2?j1~ ]DvZ
?KN_J
10.7扫描近场光学显微镜 Ce:ds%
|> 4 { 4
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 ^Ram8fW
msylb~ ^
10.7.2光子扫描隧道显微镜 s,Swl o7D!
;qMlGXW*q
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 0YL0Oa+7
~'3% Qr
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 .p`'^$X^
r . ^&%D
10.8扫描探针显微镜 ~}w 8UO
]_?y[@Z P
10.8.1NRC的大范围计量型AFM [_ d*J/ X
_SqrQ
10.8.2PTB研制的大范围SPM [78
.%b'
*$VurqLn
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 4lCm(#T{,
.Q@"];wH
习题与思考10 vvxj{fxb)
R{vPn8X 6g
参考文献 w C"%b#(}
Mk[`HEO
|