《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。 o lR?n(v &=@IzmA
[attachment=124599] 'Vzp2 第1章光学测量的基础知识 sQUM~HD\a P%V'4p c 1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 L:KF_W.I+ tzWSA-Li 1.1.1基本概念 AP n| \ !1jBC.G1 1.1.2误差与测量不确定度 Q04al= #px+;k5 1.1.3基本构成 /wQy17g -/wtI 1.1.4主要应用范围 [N-Di" }Sm(]y 1.1.5基本方法 s[RAHU G, }Yl 1.1.6发展趋势 ^]>O;iB? {g'(~ qv 1.2光学测量中的常用光源 WrnrFz !P2ro~0/ 1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 9%o32eo,3 SXSgld2uS 1.2.2热光源 G)AqbY 0JWDtmK=C 1.2.3气体放电光源 )nC]5MXU A9KET$i@v 1.2.4固体发光光源 afCW(zHp \#8D>i?m 1.2.5激光光源 6+:iy'- |%BOZT 1.3光学测量中的常用光学器件 b<tNk]7 v^sv<4*% 1.3.1激光准直镜 !4ocZmj\ aj-Km`5r} 1.3.2分光镜 l]
K3Y\#bP AmUr.ofu 1.3.3偏振分光镜 $f$SNx)), Yj<a"
Gr4[ 1.3.4波片 lne|5{h *l(7D(# 1.3.5角锥棱镜 ^)470K`%) 0.Q
Ujw 1.3.6衍射光栅 RF?`vRZOe 77 Q5d"sIi 1.3.7调制器 mtpeRVcF ^L,K& Jd 1.3.8光隔离器 8v6(qBK .y'>[ 1.4光学测量中的常用光电探测器 dUD[e,? 4V"E8rUL( 1.4.1常用光电探测器的分类 lwR<(u31e Q8$}@iA[ 1.4.2光电探测器的主要特性参数 "-Mp_O] ;_XFo&@ 1.4.3常用光电探测器介绍 !K#qe Y} L@rcK!s,lD 1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 av(6wht8 HRpte=`q 1.5.1光学测量系统中的噪声 xW+6qtG` 8 %:Iv(UMk 1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 `](e:be} m%0p\Y-/ 1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ~kV/!= Do9x
XK 1.6.1概述 5G}?fSQ> 0RzEY!9g+ 1.6.2机械调制法 l&[O HGl|-nW> 1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 {% 6}' ]|#+zx|/D 习题与思考1 1l9G[o
* "mo?*
a$Sk 第2章光干涉测量 r[e##M 2bz2KB5> 2.1光干涉基础知识 V( }:=eK z,RhYm 2.1.1光的干涉条件 &*o=I|pQ y4yhF8E>;U 2.1.2干涉条纹的形状 )',R[|< fT|.@%"vc 2.1.3干涉条纹的对比度 z>xmRs
pR<`H' 2.1.4产生干涉的途径 cF*TotU_m `Uq#W+r, 2.2波面干涉测量 `&qL(66 -au^;CM 2.2.1概述 eNh39er ,};&tR 2.2.2泰曼格林干涉仪 t}_r]E,{u m5n#v 2.2.3移相干涉仪 $L`d&$Vh yHYsZ,GE 2.2.4共路干涉仪 "37lx;CH `6;?9NI 2.3激光干涉仪 3l]lwV D'>_I. 2.3.1迈克尔逊干涉仪 x%=si[P 5"VTK 2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 #&+{mCjs P.se'z)E 2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 N>uRf0E> xH4m| 2.4白光干涉仪 h#I>M`| s3N'02G 2.5外差式激光干涉仪 8bGd} ( 1}+3dB_s 2.5.1概述 B^=-Z8 -
nm"of\o 2.5.2双频激光干涉仪 :]K4KFM >-?f0K 2.5.3激光测振仪 XTs8s12 bG"~"ipn% 2.6激光自混合干涉测量 >IafUy j a[Et/r 2.7绝对长度干涉计量 yZ7&b&2nLn iO$8:mxm0? 2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 PN%zIkbo OG~gFZr)6 2.7.2激光无导轨测量 Sz
$~P9 o)|flI'vT 2.8激光干涉测量的重大应用举例 -/B+T>[nTb f^ZRT@`O 2.8.1激光干涉测量引力波 ,]C;sN%~} "s-"<&>a( 2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 t^-d/yKt0w ;<Sd~M4f 习题与思考2 Ufj`euY 1.JK33 第3章激光准直与跟踪测量 ;1W6G=m 'c&Ed 3.1概述 lgAoJ[ '6`3(TK.a 3.1.1激光准直测量基本原理 3yme1Mb $p8xEcQdU# 3.1.2激光准直测量系统的组成 ;a!S!%.h udH7}K v 3.2激光测量直线度原理 v~+(GqR=+ A|[?#S((] 3.2.1直线度测量概述 1nM
#kJ" OO\+J 3.2.2激光测量直线度方法 )* : gqN mUC)gA/ 3.2.3直线度测量误差分析 H'5)UX@LP G't$Qx,IC 3.3激光同时测量多自由度误差 Jrf=@m\dk 5pG}Yk_(x 3.3.1滚转角测量 5ta `%R_ pad*oPH, 3.3.2四自由度误差同时测量 )m+W
j ssA`I<p # 3.3.3五自由度误差同时测量 9=M$AB g/_5unI}u 3.3.4六自由度误差同时测量 P[-E@0h)-t |i*37r6]= 3.3.5激光跟踪测量 hag$GX'2k @7c?xQVd$ 习题与思考3 !n!*/[}X ,t744k') 第4章激光全息与散斑测量 N% B>M7-= ODN/G%l 4.1全息术及其基本原理 &B;~
wm@@$ 4.1.1全息术基本原理 G>=*yqo
?<,l3pwqa 4.1.2全息图的类型 E~T-=ocKE Wi<m{.%\E 4.1.3全息设备基本构成 ]c*4J\s >uB?rGcM 4.2激光全息干涉测量 ~/U1xk% -ad{tJV| 4.2.1单次曝光法 ;1=1:S8 2.y-48Nz 4.2.2二次曝光法 kazzVK5x uMv,zO5 4.2.3时间平均法 A@('pA85 @4C% +- 4.3激光全息干涉测量的应用 ,THw"bm nW:C/{n2tG 4.3.1位移和形状检测 Zl!kJ:0 (L:>\m&NO 4.3.2缺陷检测 W
i.&e Lb-OsKU 4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 #%2rP'He .V<+v-h 4.4激光散斑干涉测量 Qel9G($= (lqC[: 4.4.1散斑的概念 G!##X: 6' |-ALklXr 4.4.2散斑照相测量 e%M;?0j d1T!+I 4.4.3散斑干涉测量 KF}hV9IU {YC@T(
4.4.4电子散斑干涉 d-ko
^Y0 @
q3k%$4 4.4.5时域散斑干涉 4J?0bZ >'$Mp < 4.5散斑干涉测量的应用举例 q
i;1L
Kc ,p a {qne 习题与思考4 /N.b%M]! h#*dI`>l- 第5章激光衍射和莫尔条纹测量 .{^5X)
0mVNQxHI 5.1激光衍射测量基本原理 t@;p Fo_sgv8O< 5.1.1单缝衍射测量 Izc\V9+ .P]+? %& 5.1.2圆孔衍射测量 C )
s5D n@i HFBb 5.2莫尔条纹测量 uW{l(}0N B$K=\6o 5.2.1莫尔条纹的形成原理 Or+U@vAnk 00y!K
m_D 5.2.2莫尔条纹的基本性质 ,0 sm BO&bmfp7, 5.2.3莫尔条纹测试技术 ^
@5QP$. #!#
l45p6 5.3衍射光栅干涉测量 `wVyb>T O bS3
M 5.3.1衍射光栅干涉测量原理 T -2t.Xs jr."I+ 5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 F>l]
9!P|m ,4$>,@WW~ 5.4X射线衍射测量 tk`v:t!6U 59A}}.@?m 5.4.1X射线衍射测量原理 cT,sh~-x, 2zb"MEOS5 5.4.2X射线衍射测量材料应力 Il'fL'3 ~
7s!VR 习题与思考5 SnfYT)Ph ]ieeP4* 第6章机器视觉测量 0S~rgq|O niyV8v 6.1摄像机模型 CTa57R r19
pZAc 6.2图像处理技术 M2Qr(K| yf+)6D -9n 6.2.1图像滤波 a=2%4Wmz 0h_|t-9j 6.2.2图像增强 cwg"c4V 6_Y,eL]" 6.3结构光视觉测量 Q2gq}c~ 5j(k:a+!H 6.3.1激光三角法的测量原理 &QgR*,5eo 4B.*g-L 6.3.2结构光视觉测量系统 $&td=OK VPo".BvG6 6.3.3点结构光视觉测量原理 C6PdDRf 0(HU}I 6.3.4线结构光视觉测量原理 (<9u-HF# fHFE){ 6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 mzgfFNm^G) ?@86P|19 6.4双目立体视觉测量 4Nsp<Kn> W<g1<z\f 6.4.1数学模型 <5051UEu !Uo4,g6r+ 6.4.2双目立体视觉的标定方法 WyiQoN'q upmx $H> 6.5基于相位的视觉测量 AK4t\D)K1 C U0YIL 6.5.1相移形貌测量 H5|;{q:j hZb_P\1X 6.5.2立体相位偏折测量 Pq$n5fZC! ~n_HP_Kf? 6.6视觉测量的应用举例 XiWmV ? %|oym.-I6
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 f o3}W^0 ~}
~4 6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 *;FdD{+ pb,d'z\S 习题与思考6 tH4B:Bgj! -9?]IIVb 第7章激光测速与测距 H PVEnVn n@3>6_^rwT 7.1多普勒效应与多普勒频移 4xj4=C~i 2\$oV 7.2激光多普勒测速 %BODkc Zh #'}*dy/ 7.2.1激光多普勒测速的基本原理 bN.Pex uxz^/Gk 7.2.2激光多普勒测速技术 MdF2Gk-9 lB4WKn=?Kl 7.2.3激光多普勒测速技术的进展 7tp36 TE <_+X 88 7.3激光测距 %yC,^ zbiL P83 7.3.1脉冲激光测距 zQ PQ 8P`"M#fI 7.3.2相位激光测距 a+QpM*n7Lq I/N *gy?* 7.4激光测速和测距应用 5h*p\cl!Y q^nVN# 7.4.1车载激光多普勒测速 Hn:Crl y# ]M3yLYK/P 7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 vDvFL<`vmD '+
?X 7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 L/[K" O/LXdz0B 习题与思考7 HaYo!.(Fv Q2>gU# 第8章光纤传感原理与技术 Wp,R^d 5V-I1B& 8.1概述 5r0YA
IJ KPki}'GO 8.1.1光纤传感的主要类型 'GScszz *1"+%Z^ 8.1.2光纤传感的主要特点 Vvo7C!$z i30!}}N8 8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 x1a:u <3
uNl 8.2.1光纤的基本结构 gGuO jiGTA:v 8.2.2平板波导介质中的光波模式 y7<|_:00 Wn6Sn{8W{ 8.2.3光在光纤中的传输规律 Gm`8q}<I (k P9hcV 8.2.4光纤的传输特性 QGz|*] +7a6*;\ y 8.3光纤传感 a9Vi]; F"kAkX>3} 8.3.1强度调制型光纤传感 "M0z(NkH ^rz_f{c]- 8.3.2相位调制型光纤传感 )%]J>&/0J i~72bMwsA 8.3.3偏振调制型光纤传感 p4QU9DF {{1G`;|v9 8.3.4波长调制型光纤传感 ?A0)L27UE& x~sBzTa 8.3.5光纤分布式传感 E`J@hl$N $Kd>:f=A 习题与思考8 'fW-Y!k% HKe K<V 第9章激光雷达三维成像技术 ig"L\ C"T ,)io5nZF 9.1激光雷达三维成像原理 ';"VDLb3 H*6W q 9.1.1激光雷达距离方程 {)Xy%QV r|Z{-*` 9.1.2信噪比 {G-kNU )gi9f1n` 9.1.3可探测距离 <Z$J<]I m+9#5a- 9.1.4横向成像参数 0"#HJA44 0 {mex4 9.2激光三维成像雷达技术 kcEeFG;DQ ! P4*+')M 9.2.1机械扫描激光成像雷达 !m$jk2< 8k79&| 9.2.2面阵成像激光雷达 <N@Gu!N8 fy$1YI>!Q 9.2.3固态激光成像雷达 !9x} ?ubro0F: 9.2.4非机械扫描激光成像雷达 2SLU:=<3 q(}bfIf 9.3激光雷达三维成像技术的新发展 LQ% `c kVL.PY\K 9.4激光三维成像雷达的应用 Ca\6vR V.Mry`9- 习题与思考9 ;kK/_%gN-G Ho%CDz
z 第10章光学探针测量 .(vwIb8\_ 11lsf/IP 10.1微观表面形貌测量 Pc9H0\+Xk ^}r1;W?n 10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 e(yh[7p= 0$njMnB2l 10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 SAz aDCwI :Li( 10.2机械式探针测量 I_BJH'!t i9$ Av 10.2.1机械式探针测量基本原理 r
:dTz gFh*eC o
10.2.2机械式探针测量系统 uq{beC @WB@]-+J
T 10.3光学焦点探测 ;Xw~D_uv 54/=G(F 10.3.1强度式探测方法 r/1(]#kOX \Cj B1]I 10.3.2差动探测方法 o(HbGHIP Y ay?=Y{ 10.3.3散光方法 O@P"MXEG NO3/rJ6- 10.3.4Foucault方法 *`U~?q} rs.)CMk53 10.3.5斜光束方法 :pUtSs7p} h$*!8=M 10.3.6共焦方法 [gB+C84%% F5Va+z,jg 10.3.7光学焦点探针的特点 y)pk6d ix$bRdl 10.4干涉型光学探针测量 Y0>y8UV D]}G.v1 10.4.1相移干涉光学探针测量方法 >V~E]P%@ [vgtc.V 10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 36NpfTW :%.D78& 10.5扫描隧道显微镜 8_8l.!~ 4z? l 10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 g'gdgfvn Ned."e 10.5.2扫描隧道显微镜的功能 =}*0-\QG Uv.)?YeGh 10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 HDLk>_N_s, 1qch]1
^G 10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 YMgNzu _LPHPj^Pg 10.6原子力显微镜 9my^Y9B uc=B,3 10.6.1AFM的基本硬件组成 Z7#+pPt! /ouPg=+Nl 10.6.2AFM的工作原理 !?XC1xe~R [~^0gAlQC 10.6.3AFM的工作模式 z}@7'_iJ `g,..Ns-r 10.6.4AFM在力学测量中的应用 N$DkX)Z J1vR5wbu 10.7扫描近场光学显微镜 25T18&R K8~d^G 10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 :t[_:3@ ,>M[@4`,U 10.7.2光子扫描隧道显微镜 Gq6*SaTk \8
":]EU 10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 R=dC4; (ZGbhMK 10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 %*U'@r(A JVJMgim)0 10.8扫描探针显微镜 >Q/Dk7 # ebq4g387X 10.8.1NRC的大范围计量型AFM GeqPRah .N3mb6#[R 10.8.2PTB研制的大范围SPM m[$_7a5 y9;Yivr) 10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 TseGXYH : +u]S2u{ 习题与思考10 R/_&m$ZB omFz@ 参考文献 @c#(.= pw#-_
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