《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。 0:*$i(2
dZ*o H#B
[attachment=124599] S<TfvQ\,"@
第1章光学测量的基础知识 3; A1[E6K
e042`&9=Ic
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Nn$$yUkMX
g!$
"CX%8
1.1.1基本概念 4{|lzo'&
eMs`t)rQ
1.1.2误差与测量不确定度 7 ?Fl [FW$
\ys3&<;b
1.1.3基本构成 MmX42;Pw
2}NfR8
N
1.1.4主要应用范围
#xmUND`@
Xe5J
1.1.5基本方法 f*Ki pgp
]n{2cPx5d
1.1.6发展趋势 m2;%|QE(
fqcyCu7Ep
1.2光学测量中的常用光源 er53?z7zP.
zVIzrz0
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ?F-,4Ox {/
]C!u~A\jq
1.2.2热光源 L2 I/h`n"
'&"7(8E}
*
1.2.3气体放电光源 ^C(AMT
DT*/2TH*l
1.2.4固体发光光源 BjA|H
CTwP{[%Pk
1.2.5激光光源 8w{V[@QLn
k=LY 6
1.3光学测量中的常用光学器件 ?B-aj
9`xq3EL2T
1.3.1激光准直镜 3}"VUS 0wh
hJ|z8Sy@1
1.3.2分光镜 toF@@ %
9( m^^
1.3.3偏振分光镜 ar6 Z?v$
a@%FwfIu
1.3.4波片 ] |-y[iu
^0r @",
1.3.5角锥棱镜 }%VHBkuc
7|{Q Av
1.3.6衍射光栅 }>grGr%oR
7QQnvoP
1.3.7调制器 !XK p_v
=14p Ee
1.3.8光隔离器 'HOt?lpu!
77) C`]0(
1.4光学测量中的常用光电探测器 QII>XJ9
b7\nCRY
1.4.1常用光电探测器的分类 Sn a7r~ j
uz%rWN`{
1.4.2光电探测器的主要特性参数 L:~
"Vw6]_
RlpW)\{j?
1.4.3常用光电探测器介绍 ^D!U F (H
^fRA $t
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 ~V (WD;Mk
r =s 7be
1.5.1光学测量系统中的噪声 zg)]:
xNT[ ((
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 PyII dTm
T;I a;<mfE
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 /H}83 C
S]k<Ixvf
1.6.1概述 'GAjx{gM
SV-pS>#
1.6.2机械调制法 Cf a?LgSz
9HWtdJ+^C=
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 1;SWfKU?.
N'TL &]
习题与思考1 " MlY G6
,*Sj7qb#
第2章光干涉测量 T'FRnC^~
yY8q{\G
2.1光干涉基础知识 9^ )=N=wV
%|4Nmf$:Og
2.1.1光的干涉条件 !5pnl0D K*
)
_"`{2
2.1.2干涉条纹的形状 X5=Dc+
-fYgTst2
2.1.3干涉条纹的对比度 ~fEgrF d
c_+}`
2.1.4产生干涉的途径 $5:j" )$,
@99@do |C
2.2波面干涉测量 OSxr@
CsXIq.9
2.2.1概述 {Dq f.w>t
h8Kri}z; M
2.2.2泰曼格林干涉仪 , LX]
/qEoiL###
2.2.3移相干涉仪 v-EcJj %
Ee d2`~
2.2.4共路干涉仪 GVe[ )R
*RivZ
c9;P
2.3激光干涉仪 Q %
)f uI
Y0
Ta&TYZ0
2.3.1迈克尔逊干涉仪 WM~@ /J
89@gYA"Su
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 wm !Y5
SVo:%mX
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 hgL wxJu
{+!m]-s
2.4白光干涉仪 Ak^g#^c*
H9F\<5n]-l
2.5外差式激光干涉仪 RdRF~~R%
FTsvPLIv"
2.5.1概述 *v_+a:
".Luc 7
2.5.2双频激光干涉仪 FQ2 6(.
iG^o@*}a
2.5.3激光测振仪 Z~[ c65Nlu
Qk *`9
2.6激光自混合干涉测量 2r]80sWY
-J[*fv@
2.7绝对长度干涉计量 FIDV5Y/f
4f:B 2x{
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 <!Ed ND =
Tq,Kel
2.7.2激光无导轨测量 Vf: /Kokq
K o|nF-r_
2.8激光干涉测量的重大应用举例 }4b
4<Sm_h
6w|s1!B l
2.8.1激光干涉测量引力波 =W$
f +
#(=8
RA:@
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 s laYr`u
* G!C 'w\$
习题与思考2 =dSH 8C"
CB]#`|f
第3章激光准直与跟踪测量 ZF^$?;'3
XEl -5-M"
3.1概述 7&; M"?m&
fP# !ywgr%
3.1.1激光准直测量基本原理 la+ RK
sxkW g>
3.1.2激光准直测量系统的组成 yyB;'4Af
R~
n[g
3.2激光测量直线度原理 '_oWpz pe
ova4
3.2.1直线度测量概述 .5*5S[
c&me=WD
3.2.2激光测量直线度方法 Zawnx =
8T-/G9u
3.2.3直线度测量误差分析 +?y ', Ir
"sh*,K5x|
3.3激光同时测量多自由度误差 `Y]t*`
e|
AQ+MjS,
3.3.1滚转角测量 AUjZYp
D y+)s-8
3.3.2四自由度误差同时测量 $r+ _ Y/
o?5m^S14[1
3.3.3五自由度误差同时测量 c@f?0|66M
C)Ep}eHjf_
3.3.4六自由度误差同时测量 ;\a?xtIy
lgrD~Y (x
3.3.5激光跟踪测量 XNbeYj
e7tp4M9!%
习题与思考3 O?,Grn%'.
SzXR],dA
第4章激光全息与散斑测量 M]|tXo$?
Z:eB9R#2y
4.1全息术及其基本原理 / vgEDw
b:B+x6M
4.1.1全息术基本原理 oD<aWZ"Z
YOOcHo.F
4.1.2全息图的类型 ;Qn)~b~
)O+V ft&#
4.1.3全息设备基本构成 xB4}9zN s
Z=R 6?jU*n
4.2激光全息干涉测量 t?Ku6Z'
65 ]>6D43
4.2.1单次曝光法 ;*(i}'
E)> .2{]C>
4.2.2二次曝光法 'Nkd *
Q l#y7HW
4.2.3时间平均法 B<$(Nb5<
U pTVLx^c
4.3激光全息干涉测量的应用 i 1dE.f ;
NJ ^Bv`
4.3.1位移和形状检测 {<c L@ W
QJ\+u
4.3.2缺陷检测 H~$* R7~
R E0ud_q2
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 { "PIS&]tR
XgI;2Be+&a
4.4激光散斑干涉测量 po9f[/s'+o
1S+lHG92I
4.4.1散斑的概念 +7 \"^D
+-r ~-b s
4.4.2散斑照相测量 0?o<cC 1Z
Y6 <.]H
4.4.3散斑干涉测量 FW"n+7T
T{So 2@_&
4.4.4电子散斑干涉 fK|P144
v? Zo5uVoq
4.4.5时域散斑干涉 1 ,7
prEI9/d"
4.5散斑干涉测量的应用举例 `O0bba=:=
%63s( ekU
习题与思考4 tdsfCvF= a
_I?oR.ON33
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 4iDq d
eC3 ~| G_O
5.1激光衍射测量基本原理 @?JFqwq!
B ({g|}|G+
5.1.1单缝衍射测量 V]Rt[l]
6]r#6c %
5.1.2圆孔衍射测量 OF} ."a
_v[gJ(F
5.2莫尔条纹测量 ) 7C+hQe
%p:Z(zU
5.2.1莫尔条纹的形成原理
od)ssL&E~
dv Vz#
5.2.2莫尔条纹的基本性质 11vAx9
Mt4*`CxtH;
5.2.3莫尔条纹测试技术 k4PXH
_W R/]1R
5.3衍射光栅干涉测量 :6:,s#av
e I9#JM|2
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 7 ,s5Gd-
|It&1f z}
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Dz&,g+>$J
8<x&
Xd
5.4X射线衍射测量 q/ ^?rd
IczMf%
5.4.1X射线衍射测量原理 M._;3_)%/
9;Q|"
T
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Eunmc
;X; (7
习题与思考5 OZ33w-X<
Y2IMHN tH
第6章机器视觉测量 w^9< I]
vb|
d
6.1摄像机模型 I7W`\d)
aL*}@|JL"
6.2图像处理技术 lM l'+ yy
\ Q^grX
6.2.1图像滤波 $h}5cl
nu)YN1
*
6.2.2图像增强 `-JVz{z
W] WH4.y
6.3结构光视觉测量 yD Jy'Z_F{
D|amKW7
6.3.1激光三角法的测量原理 CpB ,L
+|x{?%.O
6.3.2结构光视觉测量系统 qRR%aJ/
mo+!7 9&
6.3.3点结构光视觉测量原理 `v-O 4Pk
]9PG"<^k
6.3.4线结构光视觉测量原理 5KfrkZ
J$Pl I
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 + MD84YR
FQ> kTm`d
6.4双目立体视觉测量 O._\l?m
t3! OqM
6.4.1数学模型 R={#V8D~
%NfXe[T
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ]28j$)6
fC 3T\@(&
6.5基于相位的视觉测量 IM ncl=1
|Y8}*C\M.h
6.5.1相移形貌测量 5F!Qn\{u{
w3 kkam"
6.5.2立体相位偏折测量 [2YP V\=
-Lq2K3JHyn
6.6视觉测量的应用举例 cly} [<w!
^|=P9'4Th
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 ;aj;(Z.p)
C\ jo DAD
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 * n FzfV
Zk/ejhy0
习题与思考6 F+GX{e7E\
qpMcVJL
第7章激光测速与测距 &AOGg\
}6BXa
7.1多普勒效应与多普勒频移 1r}; cY6
I 44]W &
7.2激光多普勒测速 j
RcE241
W~ 2,J4=
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 gL-kI *Ra
8zpzVizDG
7.2.2激光多普勒测速技术 QeC\(4?
7y&6q`y E
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 z HvE_ -
y/ Bo 4fM
7.3激光测距 4I$Y"|_e
`^,E4Q y
7.3.1脉冲激光测距 #g0_8> t
;ne`ppz0
7.3.2相位激光测距 }^0'IAXi
u
z7|!G!43
7.4激光测速和测距应用 6dmb
bgO)
oe.Jm#?2.
7.4.1车载激光多普勒测速 +uSp3gE"
?ueL'4Mm
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ;l~a|KW0
z@,(^~C_
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 <8;~4"'a
?P-O4
习题与思考7 u<uc"KY=
YPGzI]\
第8章光纤传感原理与技术 Q ,JH/X
E0Q6Ryn
8.1概述 as]M%|/-I
Exqz$'(W9
8.1.1光纤传感的主要类型 b@&uwS v
'G~i;o 2
8.1.2光纤传感的主要特点 zn 0y`9!n?
@2L^? *n=
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 C4$P#D ZT^
xT_"` @
8.2.1光纤的基本结构 l^ay* H
O|+ZEBP
8.2.2平板波导介质中的光波模式 m3Wc};yE*Q
v0dzM/?*
8.2.3光在光纤中的传输规律 T)sIV5b k
zl6]N3+4
8.2.4光纤的传输特性 HEbL'fw^s
|f @A-d X
8.3光纤传感 D.:`]W|
?k4Hk$V
8.3.1强度调制型光纤传感 -%Vh-;Ie(
x%r$ /=
8.3.2相位调制型光纤传感 q[VQ?b~9
oNe:<YT
8.3.3偏振调制型光纤传感 b#p0s?*
z^`4n_(Ygu
8.3.4波长调制型光纤传感 &WBpd}|+Y
gEsD7]o(=
8.3.5光纤分布式传感 BHAFO E
WN{8gL&y
习题与思考8 ;Us 6:}s
gh*k\0
第9章激光雷达三维成像技术 y\ ;oZ]J
C(v'7H{4cW
9.1激光雷达三维成像原理 *5BVL_:~J
-XL? n/M
9.1.1激光雷达距离方程 (^FMm1 @T
Uz,P^\8^$
9.1.2信噪比 Y\_mq d
O0z-jZ,])
9.1.3可探测距离 { CR`~)v&
]^.`}Y=`g
9.1.4横向成像参数 #&IrCq+
]~dB| WB
9.2激光三维成像雷达技术 (*\&xR Y|C
fJ.=,9:<
9.2.1机械扫描激光成像雷达 >S` =~4
#aC&!Rei{
9.2.2面阵成像激光雷达 6wB
! dl
hs;|,r
9.2.3固态激光成像雷达 *!"T^ 4DEg
<:/aiX8
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 CPNV\qCY
O}cfb 4"
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 p +b9D
,?j!c*
9.4激光三维成像雷达的应用 J+ :3== ,
6zU0 8z0-
习题与思考9 N)E'k%?,
}])j>E
第10章光学探针测量 Ja*,ht(5
mD +9/O!
10.1微观表面形貌测量 b_{+O qI
st "@kHQ3
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 9<CUm"%J
hOLlZP+
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 F czia0@z
!K*3bY `#
10.2机械式探针测量 !lEV^SQJs
K6B6@
10.2.1机械式探针测量基本原理 AX @bM
! $iwU3~<
10.2.2机械式探针测量系统 M Je/ \
%`G }/ "
10.3光学焦点探测 5C`Vno~v
$?kTS1I(
10.3.1强度式探测方法 nSo.,72
j/uMSE
10.3.2差动探测方法 @Kbj:S ;m
nrpbQ(zI*
10.3.3散光方法 j
y p.2c
ZyC[w 7$I2
10.3.4Foucault方法 , 82?kky
?j!/ Hc/b4
10.3.5斜光束方法 iN
u k5
'SG<F, [3
10.3.6共焦方法 6S%KUFB+e
65 &+Fv
10.3.7光学焦点探针的特点 = "Lb5!
Pvkr $ou
10.4干涉型光学探针测量 * e,8o 2C$
f]Z9 =
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 %7TG>tc
/6N!$*8
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 xW QQX
) { "}bMf
10.5扫描隧道显微镜 >]\oVG
3=L5Y/
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 IU}g[O Cu
$I4J Kh
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 /4*>.Nmb,f
{
zalB" i
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 G8W^XD
Z79Y$d>G<E
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 $*0XWrE
]ao%9:P;
10.6原子力显微镜 +{ e2TY
NTM.Vj
-_h
10.6.1AFM的基本硬件组成 ` NvJ
H8qAj
10.6.2AFM的工作原理 @q" #.?>s
=WFG[~8
10.6.3AFM的工作模式 F,GG>(6c
#|l#
10.6.4AFM在力学测量中的应用 PsS8b
Q@l.p-:^U
10.7扫描近场光学显微镜 LCpS}L;
.)=j~ }\
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 x5W@zqj
0 s%{m<
10.7.2光子扫描隧道显微镜 g>f_'7F&
$xj> j
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 -v WX L
+u7nx
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 \G]vTK3
llBW* 4'
10.8扫描探针显微镜 AUkePp78
T
3 +lYE
10.8.1NRC的大范围计量型AFM G?yG|5.pU
3)py|W%X $
10.8.2PTB研制的大范围SPM XM*%n8q7#N
0',-V2
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 %?:eURQ
Nj4^G ~_
习题与思考10 bU"2D.k
o>4GtvA*
参考文献 w8AHs/'r
FHu+dZ
|