《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。 H:x=v4NgsU
$5aRu,
[attachment=124599] -~Kw~RX<(
第1章光学测量的基础知识 .L'>1H]B
mXnl -_
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 B5"( NJ;
l0Wp%T
1.1.1基本概念 }9[E+8L1
2<Lnfc<^k
1.1.2误差与测量不确定度 F"xD^<i
]8*#%^
1.1.3基本构成 Y85M$]e,
j!9p#JK#u
1.1.4主要应用范围 E/@w6uIK[
L U5e!bP
1.1.5基本方法 9u ";%5 4
>h>X/a(=~
1.1.6发展趋势 YX38*Ml+V
U-(2;F)
1.2光学测量中的常用光源 ]Ga }+^
gZ6]\l]J{
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 5I9~OJ>
v5 U\E`)s
1.2.2热光源 +$M%"=tk
0,*clvH\;
1.2.3气体放电光源 [80jG+6
\"B oTi'2!
1.2.4固体发光光源 +u;f]p
YnC7e2
1.2.5激光光源 .ky( (
"2HSb5b"`
1.3光学测量中的常用光学器件 +9db1:
UD6D![e
1.3.1激光准直镜 C YA#:
&!uw;|%
1.3.2分光镜 Onoi ^MDy
.8[B
}S(
1.3.3偏振分光镜 qUX
L|4kv
1.3.4波片 1't agv?
MJsz
1.3.5角锥棱镜 Srw ciF
^mr#t #[e
1.3.6衍射光栅 %/!n]g-
#@xSR:m
1.3.7调制器 )%'Lm
|&vQ1o|}
1.3.8光隔离器 $!P(Q
Z(LDA ZG
1.4光学测量中的常用光电探测器 &>kkl P
]37k\O?vd
1.4.1常用光电探测器的分类 EIO!f[]o
Q zy[
1.4.2光电探测器的主要特性参数 i-oi?x<u&(
|/K+tH
1.4.3常用光电探测器介绍 k{ >r I2;
- '& 4No
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 ;!U`GN,tH
'~i;g.n=}-
1.5.1光学测量系统中的噪声 p] kpDx[9
&Npv~Iy
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 It,m %5
Py
.])ubK_9
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 n]I_ LlbY
ldcYw@KQ
1.6.1概述 7MIu- x|
fF !Mmm"
1.6.2机械调制法 Gw3eO&X3i
m[&]#K6
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 A-gNfXP,D
9hG)9X4
习题与思考1 v w$VR PW
Z M"J5}h
第2章光干涉测量 z7V74hRPX
F , {M!dL
2.1光干涉基础知识 0JTDJZOz@#
]Cy1yAv={
2.1.1光的干涉条件 aH<B qD[#
UKyOkuY:w
2.1.2干涉条纹的形状 | ZBv;BW
W,Q"?(+]B
2.1.3干涉条纹的对比度 4~-"k{Xt
XE);oL2xP
2.1.4产生干涉的途径 9M o(3M
oj*5m+:>a
2.2波面干涉测量 TA;
!
7,rz1s73
2.2.1概述 |__\Vn
1c);![O
2.2.2泰曼格林干涉仪 `-!t 8BH
3DRbCKNL
2.2.3移相干涉仪 VyK]:n<5Q
J<dr x_gc
2.2.4共路干涉仪 a>A29*q
+
5 E6|
2.3激光干涉仪 ") kE 1D%
` oN~
2.3.1迈克尔逊干涉仪 hEAt4z0P
_ +Ww1 f
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 9?B}CCE<LR
[f ["9(:
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 "o&_tB;O
n1K"VjZk
2.4白光干涉仪 X 8l[B{|
W 0^.Dx
2.5外差式激光干涉仪 [?u iM^&
%lPAq
2.5.1概述 I$sJ8\|gw'
1z NH[
2.5.2双频激光干涉仪 Unev[!
}.O,P'k
2.5.3激光测振仪 WCxt-+#
z7'3d7r?
2.6激光自混合干涉测量 fk-zT
F y^*@&
2.7绝对长度干涉计量 UO^"<0u
:3WrRT,'L
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 r@L19d )J
pk2OZ,14Mj
2.7.2激光无导轨测量 5D0O.v
{8D`A;KD
2.8激光干涉测量的重大应用举例 > ?s[g)np
`.Z MwA
2.8.1激光干涉测量引力波 VS0
&[bl
KP"
lz
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 oiYI$ql3L
%rVC3}
习题与思考2 )s^D}I(
("UcjB^62
第3章激光准直与跟踪测量 [pi!+k
\{
3.1概述 -'btKz*9
b:Oa4vBa
3.1.1激光准直测量基本原理 wi/Fx=w
W/COrgbW
3.1.2激光准直测量系统的组成 $(pzh:|
ig Fz~
3.2激光测量直线度原理 _j t>%v4}4
Sw HrHj
3.2.1直线度测量概述 s 0,c4y
M.|O+K z
3.2.2激光测量直线度方法 >Qg`Us#y
0Q>f,}W%>
3.2.3直线度测量误差分析 M qq/k J
`tKrTq >
3.3激光同时测量多自由度误差 RWM9cV5
=Tv;?U C
3.3.1滚转角测量 KhK:%1 po
TZ8:3ti
3.3.2四自由度误差同时测量 "w}}q>P+sA
-_&"Q4FR;+
3.3.3五自由度误差同时测量 .Bxv|dji
\IB@*_G
3.3.4六自由度误差同时测量 uCGJe1!Ai>
\FOoIY!.x
3.3.5激光跟踪测量 S x{vZ S3
W@<(WI3
习题与思考3 SSH ))zJ
Tjba @^T
第4章激光全息与散斑测量 V<&x+?>S
,e\' Y!'
4.1全息术及其基本原理 *@6,Sr)_
q~_DR4xZ
4.1.1全息术基本原理 Er(
I6
C+ \c(M a
4.1.2全息图的类型 <1i:Z*l.
KLVkPix;$
4.1.3全息设备基本构成 3ZRi@=kWz
}pk)\^/w/
4.2激光全息干涉测量 n.+%eYM<
1. p 2 {
4.2.1单次曝光法 ^2C)Wk$
I =G3
4.2.2二次曝光法 # O3Y#2lI
fyYH wG
4.2.3时间平均法 >fG=(1"
mO];+=3v8
4.3激光全息干涉测量的应用 qPle=6U[IL
9 t)A_}O
4.3.1位移和形状检测 7 wKN
2d1Z;@x
4.3.2缺陷检测 &sh5|5EC
6&jW.G8/
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 KVQ^-^
>uHU3<2&
4.4激光散斑干涉测量 SrlTwcD
\VQv
"wid
4.4.1散斑的概念 Udj!y $?
gumT"x .^
4.4.2散斑照相测量
=j ,2
k@[\ C`P
4.4.3散斑干涉测量 SZVNu*G!H
Ltv!;^Q5
4.4.4电子散斑干涉 OH.lAF4E(
IXjFK
4.4.5时域散斑干涉 0 PfjD
c*>8 VW>
4.5散斑干涉测量的应用举例 z;T_%?u
' mwgHo<u
习题与思考4 S*"uXTS
FA5| `
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 W4MU^``
h2k"iO }
5.1激光衍射测量基本原理 1C e7\A
Ax"]+pb
5.1.1单缝衍射测量 & OO0v*@ {
QMO.Bnek
5.1.2圆孔衍射测量 %5g(|Y]
a^{"E8j
5.2莫尔条纹测量 > nHaMj
TH [xSg
5.2.1莫尔条纹的形成原理 zx #HyO[a
exW|c~|m{A
5.2.2莫尔条纹的基本性质 rdQKzJiX=U
I
68Y4s
5.2.3莫尔条纹测试技术 Z;v5L/;
[P:+n7= ,l
5.3衍射光栅干涉测量 v 3p'*81;
G4&vrM,f
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 G 6r2
"
t,bQ@x{zVC
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 H18.)yHX
$O'IbA
5.4X射线衍射测量 8]@$7hy8
[SKN}:D
5.4.1X射线衍射测量原理 5>Kk>[|.
5%r:hO @S
5.4.2X射线衍射测量材料应力 PTS
dW~3
F<V.OFt
习题与思考5 s(.H"_ a
{s7
3(B"
第6章机器视觉测量 "
""k}M2A
o;kxu(>yL'
6.1摄像机模型 e 48N[p
mb\"qD5
6.2图像处理技术 n g,&;E
3<
'bi}{
6.2.1图像滤波 7oy}<9
TSKT6_IJw
6.2.2图像增强 $-i(xnU/nl
%&iodo,EP'
6.3结构光视觉测量 ?-v]+<$ Y
73p7]Uo
6.3.1激光三角法的测量原理 ]t"X~
fxQ4kiI
6.3.2结构光视觉测量系统 VbI$#;:[7
YB}m1 g`
6.3.3点结构光视觉测量原理 0$g;O5y"i
# 4&t09
6.3.4线结构光视觉测量原理 +HT?> k
p![UO I"W
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 c5em*qCw$
wJc`^gj
6.4双目立体视觉测量 j 06 mky
Y*QoD9<T?;
6.4.1数学模型 _C3O^/<n4V
@|PUet_pb
6.4.2双目立体视觉的标定方法 64UrD{$o
l`<1Y|
6.5基于相位的视觉测量 "wR1=&gk
*x-@}WY$U
6.5.1相移形貌测量 z -c1,GOD
r_hs_n!6
6.5.2立体相位偏折测量 B,fVNpqo
^M)+ 2@6
6.6视觉测量的应用举例 `iN H`:[w
-pHUC' t
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 #LR.1zZ
8F
K%7\V
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 nB;[;dC z
c6T[2Ig
习题与思考6 P84= .* >
P''>wjMH0
第7章激光测速与测距 YuUJgt .1
&n'@L9v81
7.1多普勒效应与多普勒频移 K!,9qH
5gSe=|we*p
7.2激光多普勒测速 `t"7[Zk
j#jwK(:]
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 4:= VHd
l*
z "wA-
7.2.2激光多普勒测速技术 x=03 WQ8
,R\e x =c
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 $|tk?S ps
bA1O]:`
7.3激光测距 VGf&'nL@,
}` YtXD-o
7.3.1脉冲激光测距 9vP#/ -g
T QtHU6
7.3.2相位激光测距 Iq ci}G%r
^Wr L
7.4激光测速和测距应用 ceuEsQ}
Ss3~X90!*B
7.4.1车载激光多普勒测速 *nK4XgD
UX' q64F!
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 9PUobV_^Wo
Kk,u{EA
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 1k]L ,CX
:PK2!
0nK
习题与思考7 )KY4 BBc
fR b
第8章光纤传感原理与技术 o:B ?hr'\
h$#PboLd
8.1概述 82 dmlPwJC
<G0Ut6J>
8.1.1光纤传感的主要类型 <iBn-EG l>
|l-O e
8.1.2光纤传感的主要特点 D ~FIv
/BN=Kl]
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 3 Q~0b+k
2tg 07
8.2.1光纤的基本结构 e)y+]
}; R2M
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ->*~e~T
T[I7.8g
8.2.3光在光纤中的传输规律 F|G v
)5 `~ WzA
8.2.4光纤的传输特性 k(M"k!M
LM(r3sonb
8.3光纤传感 4:Oq(e_(
@
M4m!;rM
8.3.1强度调制型光纤传感 +^jm_+
^ p7z3ng
8.3.2相位调制型光纤传感 "sIww
PI@?I&Bo
8.3.3偏振调制型光纤传感 E`.:V<KW/
IEd?-L
8.3.4波长调制型光纤传感 d+vAm3.Dg
K%W;-W*'
8.3.5光纤分布式传感 ,:#h;4!VRF
7[mP@ {
习题与思考8 &'`ki0Xh;
>l #D9%
第9章激光雷达三维成像技术 z7z9lDS
1JJ1!& >
9.1激光雷达三维成像原理 #?`S+YN!q)
v L;>A]oM2
9.1.1激光雷达距离方程 B873UN
jo1z#!|Yw}
9.1.2信噪比 `Z#':0 Z
+* F e
9.1.3可探测距离 L& rtN@5;
A^$xE6t
9.1.4横向成像参数 (sI`FW_
=.OzpV)=V
9.2激光三维成像雷达技术 ~W={"n?=
P_b!^sq9
9.2.1机械扫描激光成像雷达 %iME[| u&
Sb?Ua*(L:
9.2.2面阵成像激光雷达 p 5py3k
M IyT9",Pl
9.2.3固态激光成像雷达 EiaP1o
0~+*$W
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 LitdO>%#2
H |7XfM
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 *YX5bpR?
O,-NzGs
9.4激光三维成像雷达的应用 I(WIT=Wi<
wv\V&U $
习题与思考9 _>aP5g?Ep
Vugb ;5Vl
第10章光学探针测量 ,j9? 9Z7R
uL@%M8n
10.1微观表面形貌测量 ,L.V>Ae
`KE]RTq
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 @ULWVS#t2
y Tn<5T[H
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 |H]0pbC)w
\{!,a
10.2机械式探针测量 z;?j+ZsdH
[c lwmx
10.2.1机械式探针测量基本原理 G,c2?^#n
Rry] 6(
10.2.2机械式探针测量系统
hSXJDT2
a1Q%Gn@R
10.3光学焦点探测 Gg]Jp:GF
ho B[L}<c
10.3.1强度式探测方法 BX6 kn/i
Hq,@j{($
10.3.2差动探测方法 S v0?_ 3C
hF5T9^8
10.3.3散光方法
>@ xe-0z
CEBG9[|
10.3.4Foucault方法 r b\t0tg
~t/i0pKq.
10.3.5斜光束方法 ` u7^r^>A
}%jpqip
10.3.6共焦方法 Y"r728T`K
.Pte}pM"v
10.3.7光学焦点探针的特点 Jw&Fox7p
r:g_mMvB
10.4干涉型光学探针测量 $-~"G,;F
,FH1yJ;Y&
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 }@ ktAt
tJn"$A ^N
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 u<N`;s
2 "6qg>]-t
10.5扫描隧道显微镜 LH=^3Gw
C^;8M'8z0
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 >; by m)
-^(KGu&L&u
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 #$W0%7
fH?A.JP=a
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 I"x~ 7
z}.6yHS
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 'Ha> >2M
;ND[+i2MN
10.6原子力显微镜 * h=>*t?I2
5*-RIs! 2
10.6.1AFM的基本硬件组成 ;hV|W{=w
I1l^0@J
10.6.2AFM的工作原理 98O]tL+k/u
5G gH6
10.6.3AFM的工作模式 ^k$B x_{
,EVPnH[F~
10.6.4AFM在力学测量中的应用 5 r_Z3 /%
}{=}^c"t'
10.7扫描近场光学显微镜 0s H~yvM5
%6r SLBw3
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 /{jt] 8/;7
:8@eon}
10.7.2光子扫描隧道显微镜 IbL'Z
Zlh 2qq
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统
:T R:tf
L-S5@;"
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 %8%|6^,
44B D2`nF
10.8扫描探针显微镜 w0Ex}
i=]R1yP
10.8.1NRC的大范围计量型AFM n}e%c B
#1\` !7TO3
10.8.2PTB研制的大范围SPM ;~djbo0,X
"\`Fu
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 o@_i&4[MW
oYA"8ei =
习题与思考10 F E {c{G<
VS ;y
参考文献 (Fuu V{x|
k \;D;e{
|