《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。 y//yLrs;
,+0 >p
[attachment=124599] UR~9*`Z ,
第1章光学测量的基础知识 Z 8??+d=
Qh )QdW4
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 e[t +pnRh
b 469
1.1.1基本概念 tlU&p'
ER:)Fk>_
1.1.2误差与测量不确定度 j HT2|VGb*
X@u-n_
1.1.3基本构成 |V2+4b,
IrU}%ZVV
1.1.4主要应用范围 s a%2,e'
L 0{ehpvM
1.1.5基本方法 ~
#Gu :
h' OLj #H
1.1.6发展趋势 !BHIp7p
sF?N vp
1.2光学测量中的常用光源 eATX8`W
,c:Fa)-
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 v%|()Z0
y Q>
*F
1.2.2热光源 T,h,)|:I^
$wa )e
1.2.3气体放电光源 6a G/=fq
z T|]!',
1.2.4固体发光光源 h(hb?f@1:
p< *\f
1.2.5激光光源 `jR;RczC
ZFy>Z:&S,
1.3光学测量中的常用光学器件 | 9)Q =(
p 1 tfN$-
1.3.1激光准直镜 Z']D8>d
wVD-}n1"
1.3.2分光镜 W P1>)
?^ 9TtxM
1.3.3偏振分光镜 Xidt\08s
yi3@ -
1.3.4波片 S5ofe]tS@
d;KrV=%30s
1.3.5角锥棱镜 4*9y4"
MjMPbGUX{
1.3.6衍射光栅 jyPY]r
F k as*79
1.3.7调制器 .IYE+XzV
8o~<\e F%
1.3.8光隔离器 C !81Km5
4
Y q|Z
1.4光学测量中的常用光电探测器 *7hr3x
4NxtU/5-sU
1.4.1常用光电探测器的分类 H"8+[.xBh
4.bL>Y>c
1.4.2光电探测器的主要特性参数 IM zhEm
2s,wC!',
1.4.3常用光电探测器介绍 3`4g*w O
}5^j08
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 RRy3N
)HR
DJlY~}v#_
1.5.1光学测量系统中的噪声 +x$;T*0
Y3jb 'S4(
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 F7^d@hSV
Qh-k[w 0
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 CqDMq !
-\yaP8V
1.6.1概述 b
w5|gmO
@)iv'
1.6.2机械调制法 -nG3(n&wB
S~`& K
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 m*h
d%1D
%(b`i C9
习题与思考1 <' Q H e4
r'fNQJ >
第2章光干涉测量 (
3IM7
pU)wxv[~
2.1光干涉基础知识 elXY*nt8h
Y;S+2])R2
2.1.1光的干涉条件 }Tn]cL{]C
72} MspzUt
2.1.2干涉条纹的形状 z7F~;IB*u
[Fe`}F}Co8
2.1.3干涉条纹的对比度 d;|Pp;dc
KcP86H52I
2.1.4产生干涉的途径 z (r Q6
:*TfGV
2.2波面干涉测量 i Nf+ -C3
M~;Ww-./
2.2.1概述 gPY2Bnw;l
VN|P(S6
2.2.2泰曼格林干涉仪 3]0ET c T
R@t?!`f!+
2.2.3移相干涉仪 2 5h.u>6@{
$I! vQbi
2.2.4共路干涉仪 u* Eb4
{[o=df/
2.3激光干涉仪 E >xdJ
h9L A&!
2.3.1迈克尔逊干涉仪 3t[2 Bd
ge?1ez2
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 21M@z(q*
$@[6j y
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 ^,'!j/w5
FVsVY1
2.4白光干涉仪 D_`MeqF}C
95>(NwST4
2.5外差式激光干涉仪 )#Ea~>v
py9(z`}
2.5.1概述 4dv+RRpGOv
W1M<6T.{7
2.5.2双频激光干涉仪 c&IIqT@Gb0
_!H{\kU
2.5.3激光测振仪 U aj8}7v
u!?.vx<qy
2.6激光自混合干涉测量 n
!]_o
BdB/`X*
2.7绝对长度干涉计量 $S|bD$e
i[@*b/A
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 3J~Q pw0<
& ,2XrXiFu
2.7.2激光无导轨测量 HlgF%\@a+U
Hq"i0X m
2.8激光干涉测量的重大应用举例 "zJ1vIZY
1XU sr;Wz
2.8.1激光干涉测量引力波 Y~hBVz2g
G+[hE|L~y
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 K/KZ}PI-O
<H`&Zqqk
习题与思考2 3i=+ [
]6Kx0mW
第3章激光准直与跟踪测量 p]:5S_$
5;oWFl
3.1概述 :w: hqe|_
)8p FPr
3.1.1激光准直测量基本原理 rePJ4i [y
v4=9T<[
3.1.2激光准直测量系统的组成 sL75C|f9
fI;6!M#
3.2激光测量直线度原理 jQ@z!GirT
9lNO
~8
3.2.1直线度测量概述 "detD B
%WiDz0o
3.2.2激光测量直线度方法 ^.aFns{wv
n.n;'p9t@
3.2.3直线度测量误差分析 `WGT`A"
_Je<_pl!D
3.3激光同时测量多自由度误差 I9rWut @+
d}j%. JJK
3.3.1滚转角测量 w2_$>z
cm@q{(r
3.3.2四自由度误差同时测量 EE(1;] d-
2'Cwx-_G`
3.3.3五自由度误差同时测量 <0 g.< n,
oz wPtF5
3.3.4六自由度误差同时测量 0sM{yGu=,
/ CEn yE/
3.3.5激光跟踪测量 F=!p7msRB
}m0* w3
习题与思考3 c1B < 9_
*UhYX )J
第4章激光全息与散斑测量 jU.z{(s
`w';}sQA7
4.1全息术及其基本原理 ?-%Q[W
jI %v[]V
4.1.1全息术基本原理 }7&.FV "
kN_
i0~y@-
4.1.2全息图的类型 gpDH_ !K
PKFjM~J
4.1.3全息设备基本构成 c u*8,*FU
&u&+:m
4.2激光全息干涉测量 Lgp{ h K
ZFwUau
4.2.1单次曝光法 "TE F
l*~O;do
4.2.2二次曝光法 4Bg"b/kF
/}A"F[5
4.2.3时间平均法 MIma:N_c
`Cq&;-u
4.3激光全息干涉测量的应用 EZnX S"z
=f0qih5.4
4.3.1位移和形状检测 z,dh ?%H>X
M|8vP53=q
4.3.2缺陷检测 55Z)*J Mv
0T ,uH
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 AB(WK9o
c
I K
4.4激光散斑干涉测量 HXV4E\JA
hK ^ (Y
4.4.1散斑的概念 & ?X0;,5)
>} <1
4.4.2散斑照相测量 "?9rJx$
)1?# q[x
4.4.3散斑干涉测量 iB4`w \-o
"3 Y(uN
4.4.4电子散斑干涉 En!X}Owh
ZtHTl\z
4.4.5时域散斑干涉 7p1f*N[X
@7S*
]
4.5散斑干涉测量的应用举例 k7,
b y}C;eN
习题与思考4 r~rft w
u%m,yPU ~B
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 Iu" 7
l9{}nz
5.1激光衍射测量基本原理 Yzr)UJl*I
V[DiN~H
5.1.1单缝衍射测量 ZZ'5BfI"I%
<|-da&7
5.1.2圆孔衍射测量 M02 U,!di
(8"advc6
5.2莫尔条纹测量 a4 d7;~tZ
U80h0t%
5.2.1莫尔条纹的形成原理 p~Wy`g-
ZLI t 3
5.2.2莫尔条纹的基本性质 I9
(6
+H{TV#+r
5.2.3莫尔条纹测试技术 4og/y0n,l"
76 oJCNY
5.3衍射光栅干涉测量 G0%},Q/
X!xmto
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 S: (YZ%#
vKO/hZBh
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 HPryq )z
C))x#P36
5.4X射线衍射测量 RCqd2$K"J+
J 7;8
S
5.4.1X射线衍射测量原理 =\`iC6xP}
9%Eo<+my h
5.4.2X射线衍射测量材料应力 qdnwaJ;&
-DuI
6K
习题与思考5 -I ?8\
xm Ns%
第6章机器视觉测量 p>N8g#G
{8* d{0l
6.1摄像机模型 &+5ij;AD
Sx8RH),k
6.2图像处理技术 W1Vy5V|M
OwCbv j0 #
6.2.1图像滤波 s_;o1 K0
Xj9\:M-
6.2.2图像增强 9-+N;g!q
0%<OwA2d
6.3结构光视觉测量 ({3Ap{Q}
hmkm ^2
6.3.1激光三角法的测量原理 N7u|<
0[
\,xa_zeO
6.3.2结构光视觉测量系统 XL[Dmu&
?$K.*])e
6.3.3点结构光视觉测量原理 ds2%i
'NMO>[.
6.3.4线结构光视觉测量原理 4/ WKR3X
1xE FMHjy
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 p#%*z~ui
%*NED zy
6.4双目立体视觉测量 [l/!&6
#w3J+U 6r
6.4.1数学模型 9}wI@
K491QXG
6.4.2双目立体视觉的标定方法 _N {4Rs0
WG &! VK
6.5基于相位的视觉测量 Ld
0*)rI#
$ 1$0M
6.5.1相移形貌测量 u`ry CZo#g
!w}b}+]GB
6.5.2立体相位偏折测量 ?[uHRBR'
+T&YYO8>5
6.6视觉测量的应用举例 km*Y#`{
x6)qs-
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 ?7]G )8G6
.{t*v6(TP
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 +_L]d6
1eywnOjrj
习题与思考6 nG ";?TT
J'ZC 5Xr
第7章激光测速与测距 3%+!qm
GM8Q#vc
7.1多普勒效应与多普勒频移 02tt.0go
C1fd@6
7.2激光多普勒测速 EDz;6Z*4N
sv!zY= 6
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Gy [anD E&
6J\ 2 =c`
7.2.2激光多普勒测速技术 v6|j.;
Xt:$H6
y
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Do7 7V5
+HPcv u?1
7.3激光测距 D ;s% cL`
]ag{sU@#
7.3.1脉冲激光测距 3"zPG~fY{
o5j6(`#;
7.3.2相位激光测距 ",&QO 7_
(3K3)0fy
7.4激光测速和测距应用 G pI4QzR
oN[}i6^,e
7.4.1车载激光多普勒测速 UWnF2,<s;
B$6KI
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 8 h0C G]
8{=|<
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 SswcO9JCX3
ht*(@MCr<
习题与思考7 78{9@\e"0
2Mk;r*FT
第8章光纤传感原理与技术 ?QmtZG.$
"{r8'qn
8.1概述 z\oTuW*B
tewp-M KA
8.1.1光纤传感的主要类型 sQ340!
Arg/ge.y
8.1.2光纤传感的主要特点 p5$}h,7
I5q $QQK
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 `kuu}YUi
ZM})l9_o"
8.2.1光纤的基本结构 dVYY:1PS
"5L?RkFi\
8.2.2平板波导介质中的光波模式 }2@Z{5sh)
y%ij)vQY
8.2.3光在光纤中的传输规律 .SjJG67OyA
&BLCP d
8.2.4光纤的传输特性 SGSyO0O
\?]U*)B. r
8.3光纤传感 "d:rPJT)(@
haBmwq(f
8.3.1强度调制型光纤传感 { j 9Tz R
J{^md0l
8.3.2相位调制型光纤传感 :P}3cl_
b6
% m*~
8.3.3偏振调制型光纤传感 ! p/SX>NJ
@]%e L
8.3.4波长调制型光纤传感 Ij7P -5=<
{h|<qfH
8.3.5光纤分布式传感 7tXy3-~biz
>STth PO
习题与思考8 EP#2it]0]
)-_^vB
第9章激光雷达三维成像技术 #<< el;n
p~@,zetS
9.1激光雷达三维成像原理
O_8 SlW0e
F$)l8}
9.1.1激光雷达距离方程 ~w3u(X$m"
beBG40
9.1.2信噪比 @JXpD8jn
tO{{ci$-T
9.1.3可探测距离 zI4rAsysL
@Suz-j(H
9.1.4横向成像参数 TG}owG]]
# 0r~/gW
9.2激光三维成像雷达技术 8j;Un]
yf9"Rc~+
9.2.1机械扫描激光成像雷达 U}5fjY
>lV,K 1Z
9.2.2面阵成像激光雷达 .p!
DVQ"a
F*[E28ia&
9.2.3固态激光成像雷达 uVU U1@
wHbkF#[:i
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 a~7D 4G
#+1|O;PB#
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 c'i5,\ #X
g %mCg P
9.4激光三维成像雷达的应用 |- x-CSN
!CUl1L1DSi
习题与思考9 ot<d
FvD
6?F88;L
第10章光学探针测量 6p4BsWPx
YSeH;<'
10.1微观表面形貌测量 &^"Ru?MK
D_d>A+
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 K khuPBd2
Mwnr4$]
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 OM[MRZEh G
`-uE(qp
10.2机械式探针测量 !^ % 3
d <}'eBT'
10.2.1机械式探针测量基本原理 \I p)Lm0
Cjf[]aNJe`
10.2.2机械式探针测量系统 %3a-@!|1<
ML_VD*t9
10.3光学焦点探测 m `-);y
Qb^G1#r@C
10.3.1强度式探测方法 @ !P 2f
w w^\_KGu7
10.3.2差动探测方法 JJd qdX;
X j\ToO
10.3.3散光方法 @wcF#?J
`MVqd16Y
10.3.4Foucault方法 s$Y>nH~T
RE;A 0E_3
10.3.5斜光束方法 @GN2v,WA?
{nV/_o$$
10.3.6共焦方法 mITB\,,G
-'$ob~*
10.3.7光学焦点探针的特点 L[Vk 6e
[h3xW
10.4干涉型光学探针测量 G\gjCp?!
|/gt;H~:
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 cX- M9Cz
6j(/uF4!#
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 W'@ |ob
r"dIB@
10.5扫描隧道显微镜 ZIx-mC5
gyvrQ, u
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ,R[$S"]!SH
l
;:IL\*1I
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 uxf,95<g)
%)lp]Y33
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 l53i
{o
3NpB1lgh&:
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 "|8oFf)l@B
|q w0:c=7!
10.6原子力显微镜 j*DPW)RkKX
;MS.ag#
10.6.1AFM的基本硬件组成 uE's& H
^ j\LB23
10.6.2AFM的工作原理 x?wvS]EBg
AY/.vyS
10.6.3AFM的工作模式 e"04jd/
6|jZv~ rS$
10.6.4AFM在力学测量中的应用 fa/S!%}fO
Ooz ,?wU6
10.7扫描近场光学显微镜 E'LI0fr
Q>{$Aqc,e
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 [{7#IZL
[9">} l
10.7.2光子扫描隧道显微镜 ]@$^Ju ,
Q VTL}AT2:
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 Ce}`z
L
R0- 0
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 Ixxs (
<[db)r~c
10.8扫描探针显微镜 kOQ)QX
B(W~]i
10.8.1NRC的大范围计量型AFM Av.tr&ZNb
\L*%?~
10.8.2PTB研制的大范围SPM <Q|\mUS6
h[remR# 3\
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 & BPYlfB1
W[&nQW$E
习题与思考10 C7%R2>}?f
(e7!p=D
参考文献 o,rF 15
5T;LWS
|