《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。 BdMmeM2h
I3 8j[Xk
[attachment=124599] &gv{LJd5b
第1章光学测量的基础知识
v,eTDgw
b'5]o
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 isF
jJPe
tJ qd
1.1.1基本概念 :6T 8\W
@n NhW
1.1.2误差与测量不确定度 ~ ZxFL$<'3
h=x{
3P;B
1.1.3基本构成 P&g.%8b~84
U%PII>s'#
1.1.4主要应用范围 Qnr7Qnb
s7
K](T4
1.1.5基本方法 <T^:`p/]4
hQFF%xl
1.1.6发展趋势 *LA2@9l
E0lro+'lS
1.2光学测量中的常用光源 n !oxwA!
[t{ed)J
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 Q >QES-.l
:~PzTUz
1.2.2热光源 'P`L?/_3
v:xfGA nP
1.2.3气体放电光源 j34L*?
.29y3}[PO
1.2.4固体发光光源 Z\ 1wEGP7{
T+knd'2V6
1.2.5激光光源 lYq/
n&@_1
Vmb `%k20'
1.3光学测量中的常用光学器件 z>& |:VGG
jb'A Os
1.3.1激光准直镜 q\I2lZ
2 y;J 11\
1.3.2分光镜 #ouE, <
15)y]N={^
1.3.3偏振分光镜 Wf>P[6
2c u?2 _,
1.3.4波片 `9>1 w d
\~4I Ou
1.3.5角锥棱镜 Z{p)rscX
H6Dw5vG"l
1.3.6衍射光栅 gQ8Fj L6?
/ t $J<bU
1.3.7调制器 v "Yo
:,~]R,tJQ
1.3.8光隔离器 o
00(\ -eb
xkPH_+4i8
1.4光学测量中的常用光电探测器 R{0nk
C\RJ){dk
1.4.1常用光电探测器的分类 g/_j"Nn
O&vE 5%x
1.4.2光电探测器的主要特性参数 yr"BeTrS.
&40# _>W7
1.4.3常用光电探测器介绍 fa:V8 xa
7#G8qh<
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 !h[xeLlU
[>#@?@x`P
1.5.1光学测量系统中的噪声 L^b / +R#
~Ih LjE
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 tOEY|
L2$`S'U W
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 /ZpwJc`e
lBN1OL[N
1.6.1概述 s/cclFji]
4eh~/o&h
1.6.2机械调制法 Uif uRmn
:@=;WB*0
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 k __MYb
}s>.Fh
习题与思考1 O
S%
Zp'q;h _
第2章光干涉测量 J }M_Ka
Dmq_jt
2.1光干涉基础知识 J4VyP["m
<Z:Fnp
2.1.1光的干涉条件 `rQDX<?
!8ch&cr)o+
2.1.2干涉条纹的形状 $6Az\Iu *
=|Vm69
2.1.3干涉条纹的对比度 4n 9c
Xpp%j
2.1.4产生干涉的途径 N{<9N jmm
3{"M N=
2.2波面干涉测量 Ku3/xcu:My
V#-\ 4 `c
2.2.1概述 A
KjCm*K(q
T:?01?m
2.2.2泰曼格林干涉仪 %'vLkjI.
2n3g!M6~
2.2.3移相干涉仪 . C Y ;-
4w<4\zT_U}
2.2.4共路干涉仪 j7u\.xu9
QgB%\mO=
2.3激光干涉仪 XxeyGs^%9
1*vt\,G
2.3.1迈克尔逊干涉仪 Y [ p
~IIlCmMl,
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 K2gg"#ft?
\-eDNwJ:#@
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 2J0N]`| )
*<rBV`AP
2.4白光干涉仪 '3'*VcL(
eJ2$DgB}t
2.5外差式激光干涉仪 cE SSSH!m
Z?A X
2.5.1概述 F4$N:J kl
U?W?VEOO!7
2.5.2双频激光干涉仪 Bq
9 Eu1
@Z{!T)#}j
2.5.3激光测振仪 9d8bh4[
ek9Y9eJ"
2.6激光自混合干涉测量 Oqy&V&-C
FXd><# U
2.7绝对长度干涉计量 P S [ifC
KDUa0$"
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 \&#pJBBG
W2-1oS~ma
2.7.2激光无导轨测量 9EI Oa/*
'$m
uA\
2.8激光干涉测量的重大应用举例 +\@}IKWl-?
n k@e#
2.8.1激光干涉测量引力波 s J~Wz Q
HAOl&\)7"_
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 X @cO`P
{L9WeosQ
习题与思考2 v5 Qp[O_
l:?w{'i$
第3章激光准直与跟踪测量 W:V:Ej7 h
,MRAEa2
3.1概述 Q
xg)W b#
)e6)~3[^
3.1.1激光准直测量基本原理 ER4j=O#
b0n " J`
3.1.2激光准直测量系统的组成 mO|YX/>
hantGw |
3.2激光测量直线度原理 y?4% eD
']cRSj.
3.2.1直线度测量概述 .*_uXQ
nJ{vO{N
3.2.2激光测量直线度方法 "T+o XK\B
V \4zK$]
3.2.3直线度测量误差分析 Okt0b|=`1*
/Q*o6G ys0
3.3激光同时测量多自由度误差 gdKn!; ,w#
r'5~4'o$
3.3.1滚转角测量 q o^P S
^w1&A 3=6
3.3.2四自由度误差同时测量 \u@*FTS
AIK99
3.3.3五自由度误差同时测量 ?9I=XTR
Fu;\t 0
3.3.4六自由度误差同时测量 %h M8px4d
']]5xH*U
3.3.5激光跟踪测量 Z&w/J P?
<[ W41{
习题与思考3 WVa#nU^
M}c gVMW
第4章激光全息与散斑测量 Iq%f*Zm<
C 7e
4.1全息术及其基本原理 <!m'xO D
:#I7);ol
4.1.1全息术基本原理 GiH< 6<=
S.Rqu+
4.1.2全息图的类型 byrK``f
,KO_h{mI<
4.1.3全息设备基本构成 dY6A)[dAH'
gp`H>Sn.|
4.2激光全息干涉测量 8:QnxrODP
Cvk n2T
4.2.1单次曝光法 dH8^\s .F
J/ ! Mt
4.2.2二次曝光法 rQ+2 -|#
(}jYi*B
4.2.3时间平均法 R qnT*
:
U:>X6f
4.3激光全息干涉测量的应用 <.6bni
)
;3 |Z}P
4.3.1位移和形状检测 eq<giHJM
PRo;NE
4.3.2缺陷检测 >^\}"dEvr
<XAW-m9SC
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 @2HNYW)
<ic%c/mN
4.4激光散斑干涉测量 'tR aF
|#x]FNg
4.4.1散斑的概念 _Vj uQ
H[S 4o,
4.4.2散斑照相测量 ^ .]]0Rp&
[LcHO] _^M
4.4.3散斑干涉测量 'i5 V6yB
c/ bI t
4.4.4电子散斑干涉 K@DK4{
%M/rpEE"b%
4.4.5时域散斑干涉 V< ]l=JOd
#^Io9dA h
4.5散斑干涉测量的应用举例 )X
dpzWod
M:* ^k
习题与思考4 7G^`'oZ
_#2AdhCu
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 OB&lq. r
D-GI rw{>5
5.1激光衍射测量基本原理 a1p}y2
4Em$L]7
5.1.1单缝衍射测量 5*#!w1X
$cUTe
5.1.2圆孔衍射测量 ?cF-w!>o8
?mjQN|D
5.2莫尔条纹测量 ZV?~~_ 9
uBPxMwohR
5.2.1莫尔条纹的形成原理 p O~lVM
Mr8r(LGY
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ^I4 /{,Ev
) C?em Tih
5.2.3莫尔条纹测试技术
S@N: Cj
GdxMHnn=
5.3衍射光栅干涉测量 k~<b~V cU
GG KD8'j]
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 in/I Ty-
,2I8,MOg
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 $G_,$U !
8LH" j(H
5.4X射线衍射测量 z
5T_
h)vRvfcmY
5.4.1X射线衍射测量原理 m3La;%aA0
t mCm54
5.4.2X射线衍射测量材料应力 :=I@<@82W
]nEZ Q+F
习题与思考5 ~BSE8M+r
y].vll8R
第6章机器视觉测量 Ckelr
ylEQeN
6.1摄像机模型 ) ag8]
) Apg
6.2图像处理技术 ~;pv &s5}
2`-y zm
6.2.1图像滤波 le*1L8n$'
:-I~-Yj
6.2.2图像增强 x@@U&.1_A
Pd,+=
ML
6.3结构光视觉测量 2rr}5i)r|
{u1Rc/Lw
6.3.1激光三角法的测量原理 +&w=*IAKZ
1b6o x6
6.3.2结构光视觉测量系统 5g{L
-8XwI
fC A/
6.3.3点结构光视觉测量原理 q66+x)
1>doa1
6.3.4线结构光视觉测量原理 _Gpq=(q)
UHtxzp =[
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 /<HEcB
3E !#?N|v
6.4双目立体视觉测量 .Q,IO CHk
*mc]Oa
6.4.1数学模型 Whf7J'
NW.<v
/?=,
6.4.2双目立体视觉的标定方法 nbnbG0r:
?a h<Qf]
6.5基于相位的视觉测量 SX{sh M2
N@M(Iw
6.5.1相移形貌测量 M>mk=-l
1I?D$I>CV
6.5.2立体相位偏折测量 q/o|uAq
@$5GxIw<l
6.6视觉测量的应用举例 4{:W5eT! /
5$r`e+Nf'
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 hrwQh2sm
T;eA<,H
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 He)<S?X-6
X7I"WC1ncz
习题与思考6 xZ51iD $
H!F Cerg
第7章激光测速与测距 UF[2Rb8?
x*H4o{o0
7.1多普勒效应与多普勒频移 %!r>] M <
nt ,tM/
7.2激光多普勒测速 Q0K4_iN)&
Lx-ofN\
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 avR4 #bfc
C+r<DC3
7.2.2激光多普勒测速技术 G`9\v=0
:*bmc /c
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Lm kv .XF
SR 9 Cl
7.3激光测距 w ' E
or_x0Q
7.3.1脉冲激光测距 FhgO5@BO
dbTPY`
7.3.2相位激光测距 Y[AL!h
v;S 7i>\
7.4激光测速和测距应用 |Ire#0Nwx
sXzxEhp
7.4.1车载激光多普勒测速 SxMrX C *
u>Z0ug6x
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 m*L*# ZBS
(F $V m
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 . :tAZZ
kji*7a?y
习题与思考7 V#?GDe}[
k+>- ?S,
第8章光纤传感原理与技术 j2T
Z`Z?a^
4@PH5z
8.1概述 p =U*4[9k
>]q{vKCAP
8.1.1光纤传感的主要类型 _B` '1tNx
:\x)`lu
8.1.2光纤传感的主要特点 ^Bw2y&nN
<4z |"(
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 d `LBFH,
&B
uO-
8.2.1光纤的基本结构 3^l@!Qw
O/^7TBTn<r
8.2.2平板波导介质中的光波模式 -W(O ~AK
kP9DCDO`[5
8.2.3光在光纤中的传输规律 :ND5po#(
"?|sC{'C4j
8.2.4光纤的传输特性 vn@9Sqk
]}2+yK
8.3光纤传感 F}P+3IaE
_}.BZ[i
8.3.1强度调制型光纤传感 umr fA
M] YK]VyG
8.3.2相位调制型光纤传感 m72 r6Yq2@
xJ>U_Gd
8.3.3偏振调制型光纤传感 6q
._8%
WpE\N0Yg
8.3.4波长调制型光纤传感 tz-, |n0
)Xxu-/-
8.3.5光纤分布式传感 fOE w]B#@
smQ<lwA
习题与思考8 oJJ2y
Sw<@u+Z;%
第9章激光雷达三维成像技术 6@?4z
Rkz
H%`Ja('"p
9.1激光雷达三维成像原理 ZI4[v>
,$ L>
9.1.1激光雷达距离方程 ]6NpHDip1
v'(p."g
9.1.2信噪比 K^j7T[pR
].=&^0cg
9.1.3可探测距离 5Jd(&k8%
ca/AScL
9.1.4横向成像参数 uc]]zI6
r9<OB`)3+
9.2激光三维成像雷达技术 [F4] pR(
XV cY?_AS#
9.2.1机械扫描激光成像雷达 <&:OSd:%
T 9.3
9.2.2面阵成像激光雷达 zKB$n. H
5hwe ul>S
9.2.3固态激光成像雷达 5 s3!{zT{
1+|s
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 SoX\S|}%6[
'E FP/(2J
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ^6R?UG;6
O s--@ 5e
9.4激光三维成像雷达的应用 z+IBy+
? S^ U-.`
习题与思考9 JGl0
(i*|
"NR`{1f:O
第10章光学探针测量 d>[=]
34S0W]V
10.1微观表面形貌测量 8,unq3
S- {=4b'
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 A)"?GK{*
hKo& ZWPq
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ,MH/ lQq%
/U\k<\1~m
10.2机械式探针测量 }pqnF53
-I
dW-9~9
10.2.1机械式探针测量基本原理 E Dh$UB)
aQzDOeTi
10.2.2机械式探针测量系统 6
axe
Zi'}qs$v
10.3光学焦点探测 8 $)xxV_zp
oPP`)b$x
10.3.1强度式探测方法 />^ sGB
g
i>`
10.3.2差动探测方法 fCC^hB]'
= ^a Ng q
10.3.3散光方法 Eod'Esye5
B?A]0S
10.3.4Foucault方法 yR?S]
S9\_OD v
10.3.5斜光束方法 YU >NGC]}d
.8[*`%K>
10.3.6共焦方法 w) xiiO[
rjk{9u1a"
10.3.7光学焦点探针的特点 vH14%&OcN
VINb9W}G[
10.4干涉型光学探针测量 BF)!VnJ
R*PR21g
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 mO#62e4C
!q]@/ <=
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 R3 Zg,YM
H5MO3DJ
10.5扫描隧道显微镜 nulLK28q
y}aKL(AaU
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 pAdx 6
NgI n\)
=0
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 Lp1\vfU<+
2g0_[$[m
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 T( LlNq
<PMQ$s>KK
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 1s\
Q YB66g:
10.6原子力显微镜 P:8 qm DXo
pD YcsC {p
10.6.1AFM的基本硬件组成 kg/<<RO
*3R3C +
L
10.6.2AFM的工作原理 G!<-9HA5
6j 2mr6o
10.6.3AFM的工作模式 4CH/ ~b1 (
PNgdWf3
10.6.4AFM在力学测量中的应用 0(o{V:l%Z|
g.,_E4L
10.7扫描近场光学显微镜 5Z]]xR[
Ns2<wl-
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 ' lWgHmE
1#Q~aY
10.7.2光子扫描隧道显微镜 BmhIKXE{*
GS)4,.
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 XbaUmCuh
*4 HogC
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 jA' 7@/F/
` zoC++hx
10.8扫描探针显微镜 _Dq, \}
,v@C=4'm
10.8.1NRC的大范围计量型AFM `fM]3]x>
Bw Cwy
10.8.2PTB研制的大范围SPM EK 8r V
Ge_Gx*R
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 "K )ue@?
2~B9 (|
习题与思考10 o=)[ "V
bdYx81
参考文献 :k/Z|
sZh| <2
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