《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。 r>J%Eu/O
ozW\`
[attachment=124599] KU;J2Kt
第1章光学测量的基础知识 b
4A1M
wLy:S .r
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 |J :m{
GB}!7W"
1.1.1基本概念 pV/5w<_x?
r} -vOPn`E
1.1.2误差与测量不确定度 _Q7]Dw/w\
`+@r0:G&v
1.1.3基本构成 b?k6-r$j
Tbg Ir
1.1.4主要应用范围 a"phwCc"%
F z2C XC
1.1.5基本方法 Gp2C wyv
K9) |b`E=
1.1.6发展趋势 qE M,~:lTn
B]:?4O v
1.2光学测量中的常用光源 9 !s)52qt
?gG%FzfQ/
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 q>[}JtXK
9b)'vr*Hy7
1.2.2热光源 (/A
6kp?
_^`TG ]F
1.2.3气体放电光源 rAS2 qt
zin'&G>l
1.2.4固体发光光源 VN]j*$5
~z7Fz"o<
1.2.5激光光源 s"x(i
/@@?0xjX
1.3光学测量中的常用光学器件 M\r=i>(cu
oo]g=C$n
1.3.1激光准直镜 ek` 6 Uf
ORFi0gFbA
1.3.2分光镜 x/IAc6H~_8
NGkWr
1.3.3偏振分光镜 -+kTw06_C
6k; >:[p
1.3.4波片 %9 _jF"
i7\MVI 8
1.3.5角锥棱镜 j a^
Xuj=V?5
1.3.6衍射光栅 sq+ cF/jo6
U%KsD 4B
1.3.7调制器 jV(b?r)eT{
fcw/l,k9
1.3.8光隔离器 a@m
64l)
Xvxj-\ -
1.4光学测量中的常用光电探测器 p?sFX$S
ai;- _M+$
1.4.1常用光电探测器的分类 G@rV9
7e6;
|?
1.4.2光电探测器的主要特性参数 CykvTV Q
u\u6< [>P
1.4.3常用光电探测器介绍 u > [hLXuB
S(G&{KG
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 WTUC\}#E\
IQ5'4zQg=
1.5.1光学测量系统中的噪声 t W%!|T5/
{ r:5\
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 F,@uYMQs
~> S? m;
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 E|x t\ *
e]D TK*W~
1.6.1概述 QQQN}!xPj
-S
0dr8E
1.6.2机械调制法 ]~\%ANoi
n(j5dN> ]
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 ,9~qLQ0O
~--F?KUnL
习题与思考1 pW-aX)\DR
W&e}*
第2章光干涉测量 &o7"L;
CMU\DO
2.1光干涉基础知识 7$7#z\VWu
aR}I l&
2.1.1光的干涉条件 =A <a9@N}N
fPab%>/T{
2.1.2干涉条纹的形状 "T~ A*a^
"2hs=^&8
2.1.3干涉条纹的对比度 %( #kJZ
isor%R!
2.1.4产生干涉的途径 (`&E ^t
A<[BR*n
2.2波面干涉测量 ;bkvdn}
lj@ ibA]
2.2.1概述 oTk?a!Q
=S|dzgS/
2.2.2泰曼格林干涉仪 !z"nJC
IV|})[n*
2.2.3移相干涉仪 uex([;y
hd#MV!ti
2.2.4共路干涉仪 MmD1@fW32#
Df=Xbf>jt9
2.3激光干涉仪 o =Ia{@
A (ZtA[G
2.3.1迈克尔逊干涉仪 M6z$*? <
SAokW,
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 yu$xQ~ o
\ Z$MH`_nu
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 TH? wXd\
AQgm]ex<
2.4白光干涉仪 dW V m'd
I A b- O
2.5外差式激光干涉仪 {hBnEj^@
]I(<hDuRp
2.5.1概述 KvtJ t ql;
kB]*2o9-3
2.5.2双频激光干涉仪 %KW NY(m
}/M`G]wT#
2.5.3激光测振仪 BH2JH>'X
ETrL3W <
2.6激光自混合干涉测量 rz.`$
}/}eZCaG
2.7绝对长度干涉计量 @8U8> 'zDE
oU) 3du
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 m4R iF
"~6IjW*/
2.7.2激光无导轨测量 {i/7Nx
O* m9qF<
2.8激光干涉测量的重大应用举例 eD0|6P;E i
.pPtBqp
2.8.1激光干涉测量引力波 iKA qM{(
e+Sq&H!@
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 koy0A/\%
3'6by!N,d
习题与思考2 VMJK9|JC[
8W}rS v+
第3章激光准直与跟踪测量 2R~[B]2"r
+p0Y*.
3.1概述 $c7Utm s
>W^)1E,Qh
3.1.1激光准直测量基本原理 QUz_2rN^
=7Sw29u<
3.1.2激光准直测量系统的组成 "rR$2`v"
XrN]}S$N
3.2激光测量直线度原理 #-K,,"
8QN/D\uq
3.2.1直线度测量概述 /|,:'W %U
)KcY<K
3.2.2激光测量直线度方法 V*1-wg5>
9 N9Q#o$!.
3.2.3直线度测量误差分析 A5%cgr% 6
Vl0Y'@{
3.3激光同时测量多自由度误差 7WEo yd
~
ve
3.3.1滚转角测量 *KDwl<^A
ZG1 {"J/z
3.3.2四自由度误差同时测量
>^Y)@ J
|k= 5`WG
3.3.3五自由度误差同时测量 0t.v
J9XV:)Yv#
3.3.4六自由度误差同时测量 >(e R0. x
e\ O&Xe
3.3.5激光跟踪测量 G33'Cgo:,
H Q` A.E2
习题与思考3 _>i< ` k
T#D*B]oZ}
第4章激光全息与散斑测量 Z~H La
R1 C2d +L
4.1全息术及其基本原理 J|N>}di
-|`E'b81
4.1.1全息术基本原理 *sq+ Vc(
5g4xhYl70n
4.1.2全息图的类型
nIv/B/>pZ
+*KDtqZjk
4.1.3全息设备基本构成 Nj`Miv o
<77v8=as5
4.2激光全息干涉测量 }BLT2]y0
Oy~X@A
4.2.1单次曝光法 -
xQJY)
`sJv?
4.2.2二次曝光法 7.7Z|lJ
5MS5 Q]/
4.2.3时间平均法 T``~YoIdz
yNN_}9
4.3激光全息干涉测量的应用 <PXnR\
02~GT_)$^
4.3.1位移和形状检测 h"ko4b3^'@
ZIvP? :=!
4.3.2缺陷检测 HD9+4~8
E /uKzzD9
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 H"%SzU
If%**o
4.4激光散斑干涉测量 ~VaO,8&+L
6 +x>g
4.4.1散斑的概念 {ZD'l5jU
,)P6fa/
4.4.2散斑照相测量 0}
Lx}2
k{B;J\`E;
4.4.3散斑干涉测量 \>(S?)6
XyytO;X M-
4.4.4电子散斑干涉 L*Q#!_K0P
rklK=W z
4.4.5时域散斑干涉 !UW{xHu
_chX
{_Hu-
4.5散斑干涉测量的应用举例 bB"q0{9G-
p_l. a
习题与思考4 +*P;Vb6 D
vV 7L
:>
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 C9}m-N
Q>[GD(8k
5.1激光衍射测量基本原理 8WL*Pr 1I
"ba>.h,#'
5.1.1单缝衍射测量 ,.PmH.zjmR
TrC :CL
5.1.2圆孔衍射测量 EJZb3
L(i0d[F
5.2莫尔条纹测量 &P3ep[]j
!L\P.FP7b
5.2.1莫尔条纹的形成原理 C 4/p5J
9Z;"9$+M
5.2.2莫尔条纹的基本性质 u!K5jqP
>KMTxHE`+
5.2.3莫尔条纹测试技术 a gM I$
k4Ub+F
5.3衍射光栅干涉测量 kmfxk/F }
f+j -M|A
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 BA cnFO
DqTp*h I
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 <zE~N~;
TBp$S=_**
5.4X射线衍射测量 $7JWA9#N!
)k'4]=d
<
5.4.1X射线衍射测量原理 ;L.RfP"5<
z'd*z[L~
5.4.2X射线衍射测量材料应力 sQ8_j
-R z%<`
习题与思考5 Th[ Gu8b3
lL{1wCsl
第6章机器视觉测量 VUE6M\&z>
HtbN7V/
6.1摄像机模型 CH3bpZv
qz2j55j
6.2图像处理技术 FfR%@
V'
_
BUD~'Q5
6.2.1图像滤波 L:3
p s wEIa
6.2.2图像增强 C=|X]"*:u0
L-\o zp
6.3结构光视觉测量 o(_~
s t<
&XE eJ
6.3.1激光三角法的测量原理 zBd)E21H
K4>nBvZ?v
6.3.2结构光视觉测量系统
Y;[#~3CA
x%\m/_5w%
6.3.3点结构光视觉测量原理 )@OKL0t
Cvf^3~ q
6.3.4线结构光视觉测量原理 G)'( %rl
\C(dWs
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 'HdOW[3o
P:8P>#L
6.4双目立体视觉测量 A J`R2
$
-w#Hy>E
6.4.1数学模型 PC3-X['[
h d E? %A
6.4.2双目立体视觉的标定方法 CF?TW
jLLZZPBK
6.5基于相位的视觉测量 kbF+aS
XdR^, ;pWE
6.5.1相移形貌测量 #MhieG5
D+:} D*_&
6.5.2立体相位偏折测量 Rw9 *!<Izt
|f.R]+ cH
6.6视觉测量的应用举例 IhYTK%^96
Mkc |uiT
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 aC# 8%Spj
%ut7T!Jp
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 ~wdKO7fs
E5y\t_H
习题与思考6 KASw3!.W
%G%D[ i]
第7章激光测速与测距 e%O]U:Z
R#Q cQx
7.1多普勒效应与多普勒频移 KW~fW r8
STxreW1
7.2激光多普勒测速 iKu~o.y y
(.DX</f/4
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 qAF.i^
DE^ @b+6
7.2.2激光多普勒测速技术 itg
PG
JZS#Q\JN
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 mq(*4KFWJ2
XtV=Gr8"
7.3激光测距 l$s8O0-'T
%?7j
Q
7.3.1脉冲激光测距 < x==T4n/
Qs^ Rh F\d
7.3.2相位激光测距 I>jDM
R3dCw:\O+Z
7.4激光测速和测距应用 J:q:g*Wi
-brn &1oJ
7.4.1车载激光多普勒测速 q ["T6
gZ^NdDBO
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 sBo|e ]m#
v_zVhE tY
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 dt efDsK
dIUg
e`O9
习题与思考7 e I 6G
9mT;> mE
第8章光纤传感原理与技术 ?5> Ep:{+/
{' QA0K
8.1概述 laQM*FLg
QE.a2
}
8.1.1光纤传感的主要类型 abVz/R/o
4l6+8/Y
8.1.2光纤传感的主要特点 jd&kak
c-2##Pf_8O
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 F^v <z )x
7|"gMw/
8.2.1光纤的基本结构 >c~ Fg s
1P'R-I
8.2.2平板波导介质中的光波模式 Wn9b</ tf
5 GP,J,J
8.2.3光在光纤中的传输规律 SRixT+E
{bSi3 oI
8.2.4光纤的传输特性 t&r-;sH^[
W+'|zhn
8.3光纤传感 /kAu &}
3+%c*}KC~
8.3.1强度调制型光纤传感 .!\NM&E
fFHT`"b D:
8.3.2相位调制型光纤传感 tWNz:V
;34 m!\N5
8.3.3偏振调制型光纤传感 B^z3u=ll
(mOUbO8
8.3.4波长调制型光纤传感 Z?vbe}pUM
F K$?8Jp
8.3.5光纤分布式传感 s5s'$|h"
xlqh,?'>W
习题与思考8 \e D{bD
o771q}?&`
第9章激光雷达三维成像技术 /uc*V6Xd
(
qw!_ /Z3[
9.1激光雷达三维成像原理 )<D(Mb 2p|
llf|d'5Nl
9.1.1激光雷达距离方程 G|Du/XYh
?0Qm
9.1.2信噪比 RaS7IL:e
Zz\e:/
9.1.3可探测距离 YlZe
BCE} Er&
9.1.4横向成像参数
+,xl_,Z6
Kw%n;GFl'
9.2激光三维成像雷达技术 ]#C;)Vy
)$* T>.JA
9.2.1机械扫描激光成像雷达 2qb,bp1$
y]
Io`w(>
9.2.2面阵成像激光雷达 ::\7s
BPoY32d"_
9.2.3固态激光成像雷达 7>g^OE f
2BU%4IG
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 vGK'U*gGD
(f^K\7HM
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 3w= OvafT:
?lh
`>v
9.4激光三维成像雷达的应用 ?mK`Wleh?
Zd/ACZ[
习题与思考9 !+?, y/*5(
O\64)V
0
第10章光学探针测量 ,8KD-" l^g
: -@o3Syg
10.1微观表面形貌测量 V@0Z\&
x"@Y[
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 %)7HBj(*J
;:nO5VFOg
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 SArSi6vF
SBnwlM"AN
10.2机械式探针测量 L {K:XiPn
OY'490
10.2.1机械式探针测量基本原理 IK%fX/tDyc
-r9G5Z!|n
10.2.2机械式探针测量系统 &;~x{q]3
"#T3l^@
10.3光学焦点探测 w l.#{@J]<
#>m#i1Nu
10.3.1强度式探测方法 i-(^t1c
f)xHSF"
10.3.2差动探测方法 l65-8
rrGsam\.
10.3.3散光方法 ,t4g^67R{
.".xNHR#
10.3.4Foucault方法 #GBe=tm\K
aB9Pdu t
10.3.5斜光束方法 hjB G` S#
[KIK}:
10.3.6共焦方法 Sb=cWn P
nwlo,[
10.3.7光学焦点探针的特点 hcEU kD
*@J
10.4干涉型光学探针测量 | ];s[^$#
rs$sAa*f
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 3lc'(ts %
Las4ux[_
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Dp
0
y M% ,* VZ
10.5扫描隧道显微镜 eW$G1h:
krkRP%jy
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 YKwej@9 ,
5b9v`6Kq
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 i]{M G'tg
\S(:O8_"68
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 "j5b$T0P>
vmI ]N
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 HH[b1z2D
" x&hBJ
10.6原子力显微镜 FHVZ/ e
[\NyB c
10.6.1AFM的基本硬件组成 j[ !'l,I
,5" vzGLJ
10.6.2AFM的工作原理 IS0RhtGy/
@&;y0N1xo
10.6.3AFM的工作模式 K29]B~0%E
b?-Ep?G'\
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ( ,eH*/~/
$ \>GQ~k
10.7扫描近场光学显微镜 D T^3K5
kd9rvy0oK
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Pb$ep| `u
vS %r_gf(
10.7.2光子扫描隧道显微镜 -[?q?w!?
mBgMu@zt)
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 s$e0;C!D
+D|y))fE
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 iQ pKcBx
)P\ Vd #
10.8扫描探针显微镜 B g LK} p^
hA)tad]
10.8.1NRC的大范围计量型AFM b]hP;QK`U$
n0#HPI"
10.8.2PTB研制的大范围SPM Wbc*x
_@0>y MZ^
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 " FI]l<G&
jJ-j
习题与思考10 {,p<!Jq~G
/7 X:=~m
参考文献 IGs!SXclCs
S/pTFlptCa
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