《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。 gEVoY,}/-U
!_o1 ;GzK
[attachment=124599] :5^5l
第1章光学测量的基础知识 =}0>S3a.7
3WkrG.$[b
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 PL \4\dXB
Vz,"vBds
1.1.1基本概念 9ys[xOh
WM
6 ;\ >,
1.1.2误差与测量不确定度 ,5*<C'9
%tkL <e
1.1.3基本构成 :Z; kMrU
"[ L+LPET
1.1.4主要应用范围 ]Ah<kq2sk
g ?% ]()E
1.1.5基本方法 5iItgVTW
g fv?#mp
1.1.6发展趋势 =cR=E{20
Q;2k bVWY
1.2光学测量中的常用光源 viS7+E|O
zq^eL=%:
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 Vc|QW
?y* yl
1.2.2热光源 ug`Jn&x!
jvE&%|Ngw
1.2.3气体放电光源 .a]av
Bb5RZ#oa
1.2.4固体发光光源 $kQQdF
t_X=x`f
1.2.5激光光源 Kzfy0LWM
^''3}<Ep
1.3光学测量中的常用光学器件 pvqbk2BO
eNt1P`2[
1.3.1激光准直镜 t+WUz#i"
V elX+|w
1.3.2分光镜 c$%I^f}'
2 mvp|< "
1.3.3偏振分光镜 H]f8W]"c[
euh rEjwkH
1.3.4波片 TbR
Ee;1
^w}BXVn
1.3.5角锥棱镜 { r8H5X
a*@4W3;7
1.3.6衍射光栅 n<7R6)j6
y"0! 7^
1.3.7调制器 +@C|u'
s\1c.
1.3.8光隔离器 '%A*Z,f
UazUr=| e
1.4光学测量中的常用光电探测器 G?{uR6s>#
lLeN `{?
1.4.1常用光电探测器的分类 G`R2=bb 8
RT=(vq @
1.4.2光电探测器的主要特性参数 (=i+ {
3`|
M$GZK'%
1.4.3常用光电探测器介绍 w w{07g
=dI2j@}c
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 T
.L>PL ?=
\>XkK<ye
1.5.1光学测量系统中的噪声 .3 T#:Hl
GCA?sFwo>
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 j%s :d(H`
};;6706a
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 u zUZuJ
Bso3Z ^X.
1.6.1概述 HOAgRhzE
, 8F(R%v
1.6.2机械调制法 `~3y[j]kO
)y}W=Q>T
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 2r & T .
/F6=iHK(l
习题与思考1 t1tZ: 4
1
9C=' TMS
第2章光干涉测量 9i+SU|;j
"Dwaq*L
2.1光干涉基础知识 +gOv5Eno-
tO ^KCnL
2.1.1光的干涉条件 eyGY8fF8$
eE-@dU?
2.1.2干涉条纹的形状 07L 1 "
> w"k:O17
2.1.3干涉条纹的对比度 !,< )y}L^)
PxHH h{y%c
2.1.4产生干涉的途径 gNG_,+=!
!* C9NX
2.2波面干涉测量 IvyBK]{|
x:)8+Rn}
2.2.1概述 AGxG*Ku Z
zLiFk<G@Xi
2.2.2泰曼格林干涉仪 n++L
=&Wd
dLMKfh/4Q
2.2.3移相干涉仪 \L: ;~L/
#A2)]XvY
2.2.4共路干涉仪 %kJ_o* "
g"iLhm` L
2.3激光干涉仪 ]dKLzW:l
&u'$q
2.3.1迈克尔逊干涉仪 8 3wa{m:
hVB ^:
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 =i/7&gC
WU
-_Y ^
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 'bXm,Ed
?x(]U+
2.4白光干涉仪 Kf$%C"
(hn@+hc
2.5外差式激光干涉仪 crt
)}L8-
5@6%/='I q
2.5.1概述 !V6O~#
;r_YEPlZ
2.5.2双频激光干涉仪 B9RB/vHH
*c+Kqz-
2.5.3激光测振仪 yqm^4)Dp
Tc DkKa
2.6激光自混合干涉测量 ;oQ*g d
x05y U
2.7绝对长度干涉计量 p<2A4="&
pUs s_3
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 /^kZ}}9baU
&ESE?{of)
2.7.2激光无导轨测量 rVx%"_'*-
EhkvC>y
2.8激光干涉测量的重大应用举例 #l6L7u0~wC
]e'Ol$3U9=
2.8.1激光干涉测量引力波 S&A, Q'
8# 9 d i
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 w~eF0 {h
d+_wN2
习题与思考2 &!uN N|W
DA_ [pR
第3章激光准直与跟踪测量 Q3 M;'m
^gwVh~j
3.1概述 4 |ryt4B
Qo !/]\
3.1.1激光准直测量基本原理 (=d%Bn$6b
P~V0<$C
3.1.2激光准直测量系统的组成 ]OE{qXr{
c5?;^a[
3.2激光测量直线度原理 bY4~\cP.
>;N0( xB
3.2.1直线度测量概述 e5bRi0
*<yKT$(+_
3.2.2激光测量直线度方法 T [
`t?,
{%(_Z`vI
3.2.3直线度测量误差分析 @aU%1h5W;l
l I&%^>
3.3激光同时测量多自由度误差 uP\?y(= "
:" 9 :J
3.3.1滚转角测量 p m+_s]s,
b]v.jgD
3.3.2四自由度误差同时测量 qm-G=EX
fLj#+h-!
3.3.3五自由度误差同时测量 N 4$!V}pp
Iz/o|o]#
3.3.4六自由度误差同时测量 #{)= %5=c
_L mDF8Q(
3.3.5激光跟踪测量 / c1=`OJ
[HJ^'/bB'
习题与思考3 z116i?7EnV
b{ |Ha3;w
第4章激光全息与散斑测量 H mt} @
:yN;_bC!b%
4.1全息术及其基本原理 p/|]])2
o +sb2:x
4.1.1全息术基本原理 )~1QOl
"~
-iu7/4!j
4.1.2全息图的类型 acgtXfHR
\IL/?J
5d
4.1.3全息设备基本构成 hr&&"d {s
e _Na_l]
4.2激光全息干涉测量 X /
eRk vNI
4.2.1单次曝光法 ]i ewukB4
pqmS
w
4.2.2二次曝光法 RF/I*5
T^3_d93}d
4.2.3时间平均法 zc&>RM
X}.y-X#v5J
4.3激光全息干涉测量的应用 A;nrr1-0
rPoPs@CBD
4.3.1位移和形状检测 6-U+<[,x
g9>
0N#<
4.3.2缺陷检测 9ALE6
ezRhSN?
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ~|e?@3_G
" 'us.t.
4.4激光散斑干涉测量 .i[rd4MCK
~^((tT
4.4.1散斑的概念 J<h^V+x
<aJdm!6
4.4.2散斑照相测量 ',L>UIXw
'_& Xemz
4.4.3散斑干涉测量 iHoQNog-!
S(kj"t*3
4.4.4电子散斑干涉 uK6`3lCD
4 .|-?qG
4.4.5时域散斑干涉 4 G`7] <
]-d:wEj
4.5散斑干涉测量的应用举例 CL{R.OA
GxWA=Xp^~G
习题与思考4 EoM }Co
tZlz0BY!
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 f/t1@d!
LaL .C^K
5.1激光衍射测量基本原理 +b_g,RNs!
iM;7V* u
5.1.1单缝衍射测量 O,(p><k$/
hA1\+r
5.1.2圆孔衍射测量 (R )\
aBk~ /
5.2莫尔条纹测量 <k)@PAV
J(+I`
5.2.1莫尔条纹的形成原理 jE!<]
@+LkGrDP
5.2.2莫尔条纹的基本性质 xQV5- VoFC
DJ?kQ
5.2.3莫尔条纹测试技术 d#yb($HAJ
' f0*~Wq|
5.3衍射光栅干涉测量 B0Ql1x#x
yi`Z(j;
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 gJn|G#!
U 2k^X=yl
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 CAg\-*P|
=ML6"jr
5.4X射线衍射测量 .]+Z<5Fo
:A%|'HxH3
5.4.1X射线衍射测量原理 q{/> hvl
d<mj=V@b d
5.4.2X射线衍射测量材料应力 k $`~,LJ p
L~N<<8?\
习题与思考5 =C{)i@ +
8
1; QF_C
第6章机器视觉测量 2\h]*x% :
n(^{s5 Rr
6.1摄像机模型 PM3kI\:)m
nbM[?=WS
6.2图像处理技术 jt|e?1:vF
,-7w\%*
6.2.1图像滤波 mY9^W2:
( )1 \b
6.2.2图像增强
nb}* IExd
6 R}]RuFQ
6.3结构光视觉测量 >r+Dl\R
P,y*H_@k
6.3.1激光三角法的测量原理 g.yr)
LHt0
emp*j@9
6.3.2结构光视觉测量系统 ER0nrTlB<
M\5aJ:cQ+
6.3.3点结构光视觉测量原理 ^Glmg}>q
sE87}Lz
6.3.4线结构光视觉测量原理 le%&r
X`kTbIZ|
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 YCvIB'
ZMO7 o 1"
6.4双目立体视觉测量 b#;%TbDF
r\J"|{)e
6.4.1数学模型 x(J|6Ey7!n
UH=pQm ^W
6.4.2双目立体视觉的标定方法 g?,\bmH E
p o@=$HK
6.5基于相位的视觉测量 < GoUth.#
L{H`
t{ A
6.5.1相移形貌测量
;0G+>&C8
2pR+2p `
6.5.2立体相位偏折测量 y8"8QH
ut8v&i1?
6.6视觉测量的应用举例 e1$T%?(&[
px6 [1'|g
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 9
cU]@j}2
vmW > $P
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 kSJWXNC
r;}%} /IX
习题与思考6 =6FA(R|QU
LWG%]m|C
第7章激光测速与测距 AlP}H~|M7
eUP.:(E
7.1多普勒效应与多普勒频移 9[ yW&t;#
wc?`QX}I
7.2激光多普勒测速 64]_o/u5W4
%M"rc4Xd
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 v@_}R_pX
{%g]Ym=
7.2.2激光多普勒测速技术 QWL$F:9:
JC| j*x(k/
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 8nzDLFxp_
hSQ*_#
7.3激光测距 [n%=2*1p
Q l`N)!
7.3.1脉冲激光测距 1F`1(MYt9
CK4C:`YG
7.3.2相位激光测距 NP
}b
Zy !^HS$
7.4激光测速和测距应用 } a#RX$d&
#-T xhwYs
7.4.1车载激光多普勒测速 U ^aMh-
R_? Q`+X
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 q g_ M9xJ
alr' If@7
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 u7Z-kZ
&y\7pAT\
习题与思考7 IRWVoCc9/\
?@n,
9!
第8章光纤传感原理与技术 B?b dHO:E~
2G=prS`s
8.1概述 o $PY 0~#
rQE:rVKVh
8.1.1光纤传感的主要类型 . W ~&d_n
L !/Zw~
8.1.2光纤传感的主要特点 _. )6~
CKB~&>xx
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 {| !>
{
r}? uZ"]=?
8.2.1光纤的基本结构 mKTE%ls H
EA# {N<
8.2.2平板波导介质中的光波模式 zDakl*
tk]>\}%
8.2.3光在光纤中的传输规律 *;E\,,Io
2 ~ [
8.2.4光纤的传输特性 VD.wO%9?)
f2*e&+LjTP
8.3光纤传感 eMHBY6<~=
T?lp:~d
8.3.1强度调制型光纤传感 msf%i !
Vt4KG+zm
8.3.2相位调制型光纤传感 BIQQJLu
& 9j*Y
8.3.3偏振调制型光纤传感 TUy
25E
JE~;g z]
8.3.4波长调制型光纤传感 YY4XCkt
?^}
z
8.3.5光纤分布式传感 obzdH:S
f;{K+\T
习题与思考8 (T65pP_P 7
!c2<-3e
第9章激光雷达三维成像技术 /#Fz
K
_&SST)Y|
9.1激光雷达三维成像原理 _keI0ML-#
#MyF 1 E
9.1.1激光雷达距离方程 zg}#X6\G<_
u.yjk/jF
9.1.2信噪比 H`T8ydNXa
/mK."5-cm
9.1.3可探测距离 ~rfUqM]I
* 8% nbR
9.1.4横向成像参数 r]3v.GZy
T dKo"H*C
9.2激光三维成像雷达技术 2G&H[ `
s=8$h:^9>
9.2.1机械扫描激光成像雷达 <^n@q f}
rnSrkn"j{
9.2.2面阵成像激光雷达 ZCAg )/
K3;~|U-l
9.2.3固态激光成像雷达 E51'TT9
$ ?*XPzZ
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 wer Twe2Q
W F_24Mw
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 0Qr|!B:+9)
/Z1>3=G by
9.4激光三维成像雷达的应用 AM e_D
BbG=vy8'l
习题与思考9 &=[N{N?(
|Duf
3u
第10章光学探针测量 6^QSV@N|
gR 76g4|=;
10.1微观表面形貌测量 ALi3JU
l\6.f_
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 mV;)V8'
' JAcN@q~z
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 [A'9sxG
m?y'Y`
10.2机械式探针测量 1SG^g*mf
[P3
Z"&
10.2.1机械式探针测量基本原理 )Im3';qt
Tqm)- |[
10.2.2机械式探针测量系统 q^Ui2
;\54(x}|K
10.3光学焦点探测 S{S.H?{F
f)#nXTXeC
10.3.1强度式探测方法 RD6`b_]o
f^[u70c82
10.3.2差动探测方法 a=r^?q'/
|>dqZ_ )v
10.3.3散光方法 *?R<gWCF
&eFv~9
10.3.4Foucault方法 +i(;@%
kv
.B_a3K4'{^
10.3.5斜光束方法 ' p!\[* e
Eemk2>iP?
10.3.6共焦方法 1 z-Q~m@@
D8=a + !l-
10.3.7光学焦点探针的特点 dk.VH!uVb
qM9> x:V
10.4干涉型光学探针测量 n_ S)9C'=
osPrr QoH
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 /9<62F@zJ"
9V?:! %J
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 nD!5I@D
gV N&?`k*?
10.5扫描隧道显微镜 BE,H`G #h
%R-KkK<S
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 HyJ&;4rf
9D H}6fO
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 *:,y`! F=y
2@?\"kR"!
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 o]W G8Mo-
-3|i5,f
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 u;H5p\zAzz
; 2Za]%'
10.6原子力显微镜 A>Xt 5vk+
i1-wzI
10.6.1AFM的基本硬件组成 l ^4!
o WcBQ|
10.6.2AFM的工作原理 Y5\=5r/
$|H7fn(r
10.6.3AFM的工作模式 f4lC*nCN
b:YyzOqEu
10.6.4AFM在力学测量中的应用 T)#eaz$4W
~,O}wT6q
10.7扫描近场光学显微镜 Z)dE#A_X
+^V%D!.$@
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 P P!} w
PXDwTuyc
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Fa9gr/.F,@
N- <m/RS
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 zH1 :kko
Ukg iSv+
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 [LrA_N
BZ s?tbf
10.8扫描探针显微镜 Cl'3I%$8K
sI#r3:?i
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 6),VN>j
VQ'DNv| 9
10.8.2PTB研制的大范围SPM MP%pEUomev
+,A 7XBn
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 jLgx(bMn
_% 6Vcy
习题与思考10 :Tn1]a)f6
2:Rxyg@'
参考文献 oK{H
<79
h0n,WU/Kw
|