《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。 &qP ezyt
3O4lG e#u
[attachment=124599] oL R/\Y(
第1章光学测量的基础知识 <]%6x[
`WCL-OoZc5
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Z2g<"M
4yqYs>
1.1.1基本概念
*p9)5
ORP<?SG55u
1.1.2误差与测量不确定度 h4K Mhr
><IWF#kUA
1.1.3基本构成 :+>7m
~a3u[' B
1.1.4主要应用范围 Q_fgpjEh/t
5tkKd4VfL
1.1.5基本方法 <X{w^
cT_Q
a%HN z_ro
1.1.6发展趋势 [ /*;}NUv
@+zWLq!1pB
1.2光学测量中的常用光源 3'6 UvAXFH
Go:(R {P
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 j3% Wrt
NTZ3Np`
1.2.2热光源 E<! L^A
M`
^J -Xy\ X
1.2.3气体放电光源 'l\ PL1
t 3N}):
1.2.4固体发光光源 1; kMbl]
` )]W~
1.2.5激光光源 vv Y?8/
DFZ@q=ZT
1.3光学测量中的常用光学器件 MIkp4A
/@
g 8MUq7
1.3.1激光准直镜 =ZU!i0
K
Sf PQ;s'
1.3.2分光镜 " v
wLj:
DC> R
1.3.3偏振分光镜 c-NUD $
q Sv! 5&u
1.3.4波片 i83Jy w,f
PCgr`($U
1.3.5角锥棱镜 52#
*{q}
'>1M~B
1.3.6衍射光栅 fX,O9d$
/<[_V/g[t?
1.3.7调制器 :O@n6%pSL
bxxLAWQ(
1.3.8光隔离器 S?i ^ ~
? (B}w*G~
1.4光学测量中的常用光电探测器 I+kL;Y dS
cf>l Y
1.4.1常用光电探测器的分类 M Tl
@#M
=bJ$>Djp
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ,Iz9!i
J"
bv ZD@F`2
1.4.3常用光电探测器介绍 AIQ
{^:
u:(=gj,~x
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路
.i_ gE 5
3HP
{
a
1.5.1光学测量系统中的噪声 H*0g*(
HES$ . a
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 Fq+Cr?-
"N &ix* ($
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ph(LsPT-
[ -Y~g%M
1.6.1概述 ~MB)}!S:
5l zbg
1.6.2机械调制法 N`N=}&v ]
#< &@-D8
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 OraT$lV)_
hB\BFVUSn/
习题与思考1 +N,Fq/x
LHOt(5VY
第2章光干涉测量 "
@ ""
mqJ D+ K
2.1光干涉基础知识 w >
GW
.*YOyK 3H
2.1.1光的干涉条件 }>y~P~`S:
L&NpC&>wD
2.1.2干涉条纹的形状 q |Pebe=
d@JavcR
2.1.3干涉条纹的对比度 Z9% u,Cb
P*?2+ .
2.1.4产生干涉的途径 ;2fzA<RkK
L! /{Z
2.2波面干涉测量 $ <[r3
"k [$euV
2.2.1概述 32J/
5 $Kv%U
2.2.2泰曼格林干涉仪 Gk58VODo
^Vh^Z)gGi
2.2.3移相干涉仪 ^5 "yY2}-
+dq2}gM
2.2.4共路干涉仪 Y@ ;/Sf$ Q
#X!seQ7a
2.3激光干涉仪 5c%Fb :BW=
`+TC@2-?
2.3.1迈克尔逊干涉仪 4^Ks!S>K{8
n3/ Bs
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 {}"
<
TK> ~)hc}
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 O6-';H:I]L
+['1~5
2.4白光干涉仪 E){OD yk
9*n?V ;E
2.5外差式激光干涉仪 [["eK9 }0
LG(" <CU
2.5.1概述 @frV:%
4uE /!dT
2.5.2双频激光干涉仪 ee Bw\f0
jM{5nRQ
2.5.3激光测振仪 a)+*Gf7?
65+2+p
2.6激光自混合干涉测量 cUi6 On1C
VeFfkg4
2.7绝对长度干涉计量 6(A"5B=\
=7~;*T s
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 11A;z[Zk
[zrFW
g6N
2.7.2激光无导轨测量 <1~_nt~(*
{t'SA ]|g
2.8激光干涉测量的重大应用举例 KmD#Ia
Y |-&=
2.8.1激光干涉测量引力波 e5n"(s"G*[
v] q"{c/
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 J}@.f-W\j
kk
CoOTe&
习题与思考2 F A%BzU5^
RM25] hx
第3章激光准直与跟踪测量 X zBl }4s
6LT.ng
3.1概述 _(@V f=t
3Z}m5f`t
3.1.1激光准直测量基本原理 m LHl]xs4
ronZa0
3.1.2激光准直测量系统的组成 h)r=+Q\'(S
V )oKsO
3.2激光测量直线度原理 leXdxpc
`7V'A
3.2.1直线度测量概述 Nfl5tI$U:
yyVE%e5nl
3.2.2激光测量直线度方法 7u%OYt
D E
OR10IS
3.2.3直线度测量误差分析 ?Bd6<F -G
(. $e@k=
3.3激光同时测量多自由度误差 cm>+f ^4?n
91FVe
3.3.1滚转角测量 |[/XG2S
~\O,#j`_
3.3.2四自由度误差同时测量 #\LYo{op/.
s*e1m %
3.3.3五自由度误差同时测量 lp1GK/!s
hi ),PfAV
3.3.4六自由度误差同时测量 gp^xl>E
7 z+Ngt' !
3.3.5激光跟踪测量 g Yw=Z_z
1=jwJv.^/
习题与思考3 '^:q|h
|@MGGAk
第4章激光全息与散斑测量 =A/$[POr
.`h:1FP 8
4.1全息术及其基本原理 S"Ag7i
P[P]oT.N
4.1.1全息术基本原理 sFRQFX0XoY
@Wzr rCpj
4.1.2全息图的类型 A ^7}:[s20
vPu {xy
4.1.3全息设备基本构成 ~=Fp 0l)#
].N%A07
4.2激光全息干涉测量 zj;Ktgc E
W=!D[G R
4.2.1单次曝光法 'R n\ CMTH
8H{9
4.2.2二次曝光法 ]~'pYOB
o5w =
4.2.3时间平均法 e[.JS6
!4+@b
s
4.3激光全息干涉测量的应用 n_t.l< V
- lI6!a^
4.3.1位移和形状检测 9P-I)ZqL
IU rGJ#}O
4.3.2缺陷检测 wg KM6?
,k6V?{ZA
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 "l-b(8n
[F^j(qTR
4.4激光散斑干涉测量 ;#dzw!+Y
' "o2;J)7
4.4.1散斑的概念 iaQ3mk#
]Cc8[Z C
4.4.2散斑照相测量 TZE;$:1vx>
!;&{Q^ }
4.4.3散斑干涉测量 N S^+n4
E"t79dD
4.4.4电子散斑干涉 R"{oj]d;$F
C,dRd EB>
4.4.5时域散斑干涉 ZTi KU)
:stA]JB#
w
4.5散斑干涉测量的应用举例 axiP~t2
Z nh) m
习题与思考4 XbW 1`PH
JO| xX<#:
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 T2 MXwd&l
hkvymHaG
5.1激光衍射测量基本原理 o<i\1<eI
~&Y %yN^
5.1.1单缝衍射测量 9rM6kLD
"I &,':O+
5.1.2圆孔衍射测量 xw~&OF&
C3e0d~C
5.2莫尔条纹测量 #TG.weTC
[|oOP $u
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ~ #9(Q
eR vn N>L
5.2.2莫尔条纹的基本性质 H mVpxD+
fdzaM &
5.2.3莫尔条纹测试技术 Qon>[<]B
2vX!j!_
5.3衍射光栅干涉测量 H!uq5` j0K
'645Fr[lg
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 DzG$\%G2R}
bWfT-Jewh
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 |j~{gfpSE
=F90SyzTy
5.4X射线衍射测量 [5s4Jp$+
:,FI 6`
5.4.1X射线衍射测量原理 y>_*}>2 ,O
{x/)S* :Z
5.4.2X射线衍射测量材料应力 #)EVi7UP
s_Gf7uC
习题与思考5 SW*Y u{
9|1J pb
第6章机器视觉测量 o_&*?k*
B/ACU
6.1摄像机模型 ~<Sb:I zld
zT"W(3
6.2图像处理技术 E|hW{ oX3
&{H LYxh
6.2.1图像滤波 ]R8JBnA
D;WQNlTU
6.2.2图像增强 B>,&{ah/5J
Wd/m]]W8Q
6.3结构光视觉测量 cuo'V*nWQ
Jx4"~ 4
6.3.1激光三角法的测量原理 kESnlmy@J
O2C&XeB:4
6.3.2结构光视觉测量系统 Vrx3%_NkQ
C9%2}E3Z$)
6.3.3点结构光视觉测量原理 qQ x5n
8:)itYE
6.3.4线结构光视觉测量原理 0X[uXf
xO2CgqEb
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 "q v J -Y
;$$.L
bb8
6.4双目立体视觉测量 X*Cvh|
UfAN)SE"
6.4.1数学模型 %P tdFz$
JN:EcVuy
6.4.2双目立体视觉的标定方法 h!h<!xaclW
m*Q*{M_e
6.5基于相位的视觉测量 /5 6sPl
7}
qJPEq%'Q
6.5.1相移形貌测量 (n3MbVi3LU
j9]H~:g$d
6.5.2立体相位偏折测量 H_<hZ UB
G tSvb6UNn
6.6视觉测量的应用举例 z9 )I@P"
Ec; { N
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 +1Ua`3dWN_
-cW 'g
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 Vv 3{jn6%
hAv.rjhw_
习题与思考6
( :ObxJ*
huw|J<$
第7章激光测速与测距 /WWD;keP5
iF1E 5{dH
7.1多普勒效应与多普勒频移 3ZEV*=+T5
|'" 17c&
7.2激光多普勒测速 zOzobd
xU_Dg56z'&
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 "ZU CYYre
Q1?0 9
7.2.2激光多普勒测速技术 ~i ImM|*0
H^N
5yOj/
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 S LSbEm
6 (@U+`
7.3激光测距 4 O OH
3O
7xr@$-U
7.3.1脉冲激光测距 m z kv/
JTn\NSa
7.3.2相位激光测距 ollk {N
4Cl41a
7.4激光测速和测距应用 ]~H\X":[>
lE@ V>%b
7.4.1车载激光多普勒测速 UZ` <D/
gZLzE *NZ
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 9;*-y$@
sa26u`?
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距
|q:p^;x
2y0J~P! I
习题与思考7 QFS5PZ
byW9]('e
第8章光纤传感原理与技术 2GR dfX
E"l/r4*f@
8.1概述 eXdE ?j
[~[)C]-=
8.1.1光纤传感的主要类型 VX<jg #(
l9"T"9C{
8.1.2光纤传感的主要特点 Bl"Bm Un
>.)m|,
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ^[]@d k9
>m-VBo
8.2.1光纤的基本结构 d}2$J1 `
{r,MRZaa
8.2.2平板波导介质中的光波模式 L~PBD?l
'zg; *)x1/
8.2.3光在光纤中的传输规律
nGqD{!i<
zc n/L F
8.2.4光纤的传输特性 E1& 9( L5
UHh7x%$n
8.3光纤传感 (WISf}[l;
f0lpwwe
8.3.1强度调制型光纤传感 OdrnPo {
PS=N]e7k'
8.3.2相位调制型光纤传感 TOe=6 Z5h
4N- T=Ig
8.3.3偏振调制型光纤传感 :47bf<w|Y
PqJB&:ZV
8.3.4波长调制型光纤传感 K#e&yY
2`?58 &
8.3.5光纤分布式传感 k)t_U3i
oN\IQ7oI
习题与思考8 p!OCF]r
-s zSA
第9章激光雷达三维成像技术 fUg<+|v*
pp2,d`01[L
9.1激光雷达三维成像原理 5S
EyAhB
pmIOV~K
9.1.1激光雷达距离方程 R|&Rq(ow"
rEF0A &5
9.1.2信噪比 fy6< KEea
?m(]@6qa
9.1.3可探测距离 T|%pvTI e
t{ R\\j
9.1.4横向成像参数 L^{1dVGWNa
BIk0n;Kz<L
9.2激光三维成像雷达技术 VPh0{(O^=
djk?;^ 8
9.2.1机械扫描激光成像雷达 WP5 QA8`3
x/B1\U
I
9.2.2面阵成像激光雷达 Oe/&Ryj=mm
Vx<`6uv
9.2.3固态激光成像雷达 =Lc!L
!(,b
\|gE=5!Am=
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 &&d aQg4Ha
3tjF4C>h|
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 2:6W_[7l!
s<XAH7?0
9.4激光三维成像雷达的应用 VbG#)>"F
x%!Ea{ s
习题与思考9 C +m%_6<
ev'` K=n8
第10章光学探针测量 :]rb} 1nLB
4!</JZX~$
10.1微观表面形貌测量 x* 9 Xu"?
cS2 PrsUx
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 nr{#Krkb
~O c:b>~
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 VL?sfG0
X7g@.Oy`
10.2机械式探针测量 mM $|cge"
sP'U9l
10.2.1机械式探针测量基本原理 rsaN<6#_^Q
#hZ`r5GvTj
10.2.2机械式探针测量系统 q^ w@l
Ov-Y.+L:
10.3光学焦点探测 3n!f'" T
zzH^xxg
10.3.1强度式探测方法 TlEd#XQgf&
3!u`PIQv
10.3.2差动探测方法 {M^BY ,%*
WR<? _X_
10.3.3散光方法 cSD$I^$oq
+7KRoF |
10.3.4Foucault方法 `w_%HVw>"
;xl0J*r
10.3.5斜光束方法 1 s _N!a
(k^o[H F
10.3.6共焦方法 N;q)[Dr
;Zy[2M
10.3.7光学焦点探针的特点 *8I"7'xh
*yZ `aKfH
10.4干涉型光学探针测量 ^ 7SE2Zi
SYd6D@^2j
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 }ip3d m
YW2h#PV6_
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 rQD^O4j R
PWBcK_4i%
10.5扫描隧道显微镜 `x]`<kS;
^?8/9 o
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 /U
3Uuk:
5~[m]
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 % aqP{mOO
3`TD>6rs
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 >i_ #q$o
='t}d>l
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 6E#znRi6IE
bn%4s[CVb4
10.6原子力显微镜 d.0K~M
(6*
10.6.1AFM的基本硬件组成 4:9N]1JCb
ntntB{t
10.6.2AFM的工作原理 )~ 0TGy|
Rc vp@
10.6.3AFM的工作模式 X`fb\}~ R(
=<%[P9y
10.6.4AFM在力学测量中的应用 aH?+^f"D
UDT\Xc
10.7扫描近场光学显微镜 U,K=(I7OBX
\^1S:z
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 ;pw9+zo ^M
bXi!_'z$
10.7.2光子扫描隧道显微镜 G}Ko*:fWS
brX[-
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 bq2f?uD-}
3$_JNF`
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 6f:u AFwG
L54]l^ls>
10.8扫描探针显微镜 I^Dm 3yz
3
"iBcsLn
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ?<` ;lu/eL
Q5b 9q$L$
10.8.2PTB研制的大范围SPM ^=k=;
aaP6zJXi
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 xnf J ruT
x"n++j
习题与思考10 ,{; *b
v
as(/
>p
参考文献 y 2)W"PuG
Z9.0#Jnu
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