《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。 o lR?n(v
&=@IzmA
[attachment=124599] 'Vzp2
第1章光学测量的基础知识 sQ UM~HD\a
P%V'4p c
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 L:KF_W.I+
tzW SA-Li
1.1.1基本概念 AP n| \
!1jBC. G1
1.1.2误差与测量不确定度 Q 04al=
#px+;k 5
1.1.3基本构成 /wQy17g
-/wtI
1.1.4主要应用范围 [N-Di"
}Sm(]y
1.1.5基本方法 s [RAHU
G, }Yl
1.1.6发展趋势 ^] >O;iB?
{g'(~ qv
1.2光学测量中的常用光源 WrnrFz
!P2ro~0/
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 9%o 32eo,3
SXSgld2uS
1.2.2热光源 G)AqbY
0JWDtmK=C
1.2.3气体放电光源 )nC]5MXU
A9KET$i@v
1.2.4固体发光光源 afCW(zH p
\#8D>i? m
1.2.5激光光源 6+:iy'-
|%BOZT
1.3光学测量中的常用光学器件 b <tNk]7
v^sv<4*%
1.3.1激光准直镜 !4ocZmj\
aj-Km`5r}
1.3.2分光镜 l]
K3Y\#bP
AmUr .ofu
1.3.3偏振分光镜 $f$SNx)),
Yj<a"
Gr4[
1.3.4波片 lne|5{h
*l(7D(#
1.3.5角锥棱镜 ^)470K`%)
0.Q
U jw
1.3.6衍射光栅 RF?`vRZ Oe
77 Q5d"sIi
1.3.7调制器 mtpeRVcF
^L ,K& Jd
1.3.8光隔离器 8 v6(qBK
.y' >[
1.4光学测量中的常用光电探测器 d UD[e, ?
4V"E8rUL(
1.4.1常用光电探测器的分类 lwR<(u31e
Q8$}@iA[
1.4.2光电探测器的主要特性参数 "-M p_O]
;_XFo&@
1.4.3常用光电探测器介绍 !K#qe Y}
L@rcK!s,lD
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 av(6wht8
HRpte= `q
1.5.1光学测量系统中的噪声 xW+6qtG`
8 %:Iv(UMk
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 `](e:be}
m%0p\Y-/
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ~kV/ !=
Do9x
XK
1.6.1概述 5G}?fSQ>
0RzEY!9g+
1.6.2机械调制法 l&[O
HGl|-nW>
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 {% 6}'
]|#+zx|/D
习题与思考1 1l9 G[o
*
"mo?*
a$Sk
第2章光干涉测量 r[e##M
2bz2KB5>
2.1光干涉基础知识 V ( }:=eK
z,RhYm
2.1.1光的干涉条件 &*o=I|pQ
y4yhF8E>;U
2.1.2干涉条纹的形状 )',R[|<
fT|.@%"vc
2.1.3干涉条纹的对比度 z>xmRs
pR<`H'
2.1.4产生干涉的途径 cF*TotU_m
`Uq#W+r,
2.2波面干涉测量 `&qL(66
-au^ ;CM
2.2.1概述 eNh39er
, };& tR
2.2.2泰曼格林干涉仪 t}_r]E,{u
m 5n #v
2.2.3移相干涉仪 $L `d&$Vh
yHYsZ,GE
2.2.4共路干涉仪 "37lx;CH
`6;?9NI
2.3激光干涉仪 3l]lwV
D'>_ I.
2.3.1迈克尔逊干涉仪 x %=si[P
5"V TK
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 #&+{mCjs
P.se'z)E
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 N>uRf0E>
xH4 m|
2.4白光干涉仪 h#I>M`|
s3N'02G
2.5外差式激光干涉仪 8bGd} (
1}+3dB_s
2.5.1概述 B^=-Z8
-
nm"of\o
2.5.2双频激光干涉仪 : ]K4KFM
>-?f0 K
2.5.3激光测振仪 XTs8s12
bG"~"ipn%
2.6激光自混合干涉测量 >I afUy
j a[Et/r
2.7绝对长度干涉计量 yZ7&b&2nLn
iO$8:mxm0?
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 PN%zIkbo
OG~gFZr)6
2.7.2激光无导轨测量 Sz
$~P9
o)|flI'vT
2.8激光干涉测量的重大应用举例 -/B+T>[nTb
f^Z RT@`O
2.8.1激光干涉测量引力波 ,]C;sN% ~}
"s-"<&>a(
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 t^-d/yKt0w
;<Sd~M4f
习题与思考2 Ufj `euY
1.JK3 3
第3章激光准直与跟踪测量 ;1W6 G=m
'c&Ed
3.1概述 lgAoJ[
'6`3(TK.a
3.1.1激光准直测量基本原理 3yme1M b
$p8xEcQdU#
3.1.2激光准直测量系统的组成 ;a!S!% .h
udH7}K v
3.2激光测量直线度原理 v~+(GqR=+
A|[?#S((]
3.2.1直线度测量概述 1nM
#kJ"
OO\+J
3.2.2激光测量直线度方法 )* : gqN
mU C)gA/
3.2.3直线度测量误差分析 H'5)UX@LP
G't$Qx,IC
3.3激光同时测量多自由度误差 J rf=@m\dk
5pG}Yk_(x
3.3.1滚转角测量 5ta `%R_
pad*oPH,
3.3.2四自由度误差同时测量 )m+W
j
ssA`I<p #
3.3.3五自由度误差同时测量 9=M$AB
g /_5unI}u
3.3.4六自由度误差同时测量 P[-E@0h)-t
|i*37r6]=
3.3.5激光跟踪测量 hag$GX'2k
@7c?xQVd$
习题与思考3 !n!*/[}X
,t7 44k')
第4章激光全息与散斑测量 N% B>M7-=
ODN /G%l
4.1全息术及其基本原理 &B;~
w m@@$
4.1.1全息术基本原理 G>=*yqo
?<,l3pwqa
4.1.2全息图的类型 E~T-=ocKE
Wi<m{.% \E
4.1.3全息设备基本构成 ]c*4J\s
> uB?rGcM
4.2激光全息干涉测量 ~/U 1 xk%
-ad{tJV|
4.2.1单次曝光法 ;1=1:S8
2.y-48Nz
4.2.2二次曝光法 kazzVK5x
uMv,zO 5
4.2.3时间平均法 A@('pA85
@4C% +-
4.3激光全息干涉测量的应用 ,THw"bm
nW:C/{n2tG
4.3.1位移和形状检测 Zl!kJ:0
(L:>\m&NO
4.3.2缺陷检测 W
i.& e
Lb-OsKU
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 #%2rP'He
.V<+v-h
4.4激光散斑干涉测量 Qel 9G($=
(l qC[:
4.4.1散斑的概念 G!##X: 6'
|-ALklXr
4.4.2散斑照相测量 e%M;?0j
d1 T!+I
4.4.3散斑干涉测量 KF}hV9IU
{YC@T(
4.4.4电子散斑干涉 d-ko
^Y0
@
q3k%$4
4.4.5时域散斑干涉 4J? 0bZ
>'$Mp <
4.5散斑干涉测量的应用举例 q
i;1L
Kc
,p a {qne
习题与思考4 /N .b%M] !
h#*d I`>l-
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 .{^5X)
0mVN QxHI
5.1激光衍射测量基本原理 t@;p
Fo_sgv8O<
5.1.1单缝衍射测量 Izc\V9+
.P]+? %&
5.1.2圆孔衍射测量 C )
s5 D
n@i HFBb
5.2莫尔条纹测量 uW{l(}0N
B$K=\6 o
5.2.1莫尔条纹的形成原理 Or+U@vAnk
00y!K
m _D
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ,0 sm
BO&bmfp7,
5.2.3莫尔条纹测试技术 ^
@5QP$.
#!#
l45p6
5.3衍射光栅干涉测量 `w Vy b>T
O bS3
M
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 T -2t.X s
jr. "I+
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 F>l]
9!P|m
,4$>,@WW~
5.4X射线衍射测量 tk`v:t!6 U
59A}}.@?m
5.4.1X射线衍射测量原理 cT,sh~-x,
2zb"MEOS5
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Il 'fL'3
~
7s!VR
习题与思考5 SnfYT)Ph
]ieeP4*
第6章机器视觉测量 0S~r gq|O
niyV8v
6.1摄像机模型 CTa 57R
r19
pZAc
6.2图像处理技术 M2Qr(K|
yf+)6D -9n
6.2.1图像滤波 a=2%4Wmz
0h_|t-9j
6.2.2图像增强 cwg"c4V
6_Y,eL]"
6.3结构光视觉测量 Q2gq}c~
5j(k:a+!H
6.3.1激光三角法的测量原理 &QgR*,5eo
4B.*g-L
6.3.2结构光视觉测量系统 $& td=OK
VPo".BvG6
6.3.3点结构光视觉测量原理 C6PdDRf
0 (HU}I
6.3.4线结构光视觉测量原理 (<9u-HF#
fHFE){
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 mzgfFNm^G)
?@86P|19
6.4双目立体视觉测量 4Nsp<Kn>
W<g 1<z\f
6.4.1数学模型 <5051U Eu
!Uo4,g6r+
6.4.2双目立体视觉的标定方法 WyiQoN'q
upmx $H>
6.5基于相位的视觉测量 AK4t\D )K1
C U0 YI L
6.5.1相移形貌测量 H5|;{q:j
hZb_P\1X
6.5.2立体相位偏折测量 Pq$n5fZC !
~n_HP _Kf?
6.6视觉测量的应用举例 XiWmV ?
%|oym.-I6
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 f o3}W^0
~}
~4
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 * ;FdD{+
pb,d'z\S
习题与思考6 tH4B:Bgj!
-9?]IIVb
第7章激光测速与测距 H PVEnVn
n@3>6_^rwT
7.1多普勒效应与多普勒频移 4xj4=C~i
2\$oV
7.2激光多普勒测速 %BODkc Zh
#'}*dy/
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 bN.Pex
uxz^/Gk
7.2.2激光多普勒测速技术 MdF2Gk-9
lB4WKn=?Kl
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 7tp36 TE
<_+X 88
7.3激光测距 %yC,^
zbiL P83
7.3.1脉冲激光测距 zQ PQ
8P`"M#fI
7.3.2相位激光测距 a+QpM*n7Lq
I/N *gy?*
7.4激光测速和测距应用 5h*p\cl!Y
q^nVN#
7.4.1车载激光多普勒测速 Hn:Crl y#
]M3 yLYK/P
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 vDvFL<`vmD
'+
? X
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 L/[K"
O/LXdz0B
习题与思考7 HaYo!.(Fv
Q2> gU#
第8章光纤传感原理与技术 Wp,R ^d
5V-I1B&
8.1概述 5r 0YA
IJ
KPk i}'GO
8.1.1光纤传感的主要类型 'GScszz
*1 "+%Z^
8.1.2光纤传感的主要特点 Vvo 7C!$z
i30!}}N8
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 x1 a:u
<3
uNl
8.2.1光纤的基本结构 gG uO
jiGTA:v
8.2.2平板波导介质中的光波模式 y7<|_:00
Wn6Sn{8W{
8.2.3光在光纤中的传输规律 Gm`8q}<I
(k P9hcV
8.2.4光纤的传输特性 QG z|*]
+7a6*;\ y
8.3光纤传感 a9Vi];
F"kAkX>3}
8.3.1强度调制型光纤传感 "M0z(N kH
^rz_f{c]-
8.3.2相位调制型光纤传感 )%]J>&/0J
i~72bMwsA
8.3.3偏振调制型光纤传感 p4QU9DF
{{1G`;|v 9
8.3.4波长调制型光纤传感 ?A0)L27UE&
x ~sBzTa
8.3.5光纤分布式传感 E`J@h l$ N
$Kd>:f=A
习题与思考8 'fW-Y!k%
HKe K <V
第9章激光雷达三维成像技术 ig"L\ C"T
,)io5nZF
9.1激光雷达三维成像原理 ';" VDLb3
H*6W q
9.1.1激光雷达距离方程 {)Xy%QV
r|Z{-*`
9.1.2信噪比 {G-k NU
)gi9f1n`
9.1.3可探测距离 < Z$J<]I
m+ 9#5a-
9.1.4横向成像参数 0 "#HJA44
0 {mex4
9.2激光三维成像雷达技术 kcEeFG;DQ
! P4*+')M
9.2.1机械扫描激光成像雷达 !m$jk2<
8k79&|
9.2.2面阵成像激光雷达 <N @Gu!N8
fy$1YI>!Q
9.2.3固态激光成像雷达 !9x}
? ubro 0F:
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 2SLU:=<3
q(}bfIf
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 LQ% `c
kVL .PY\K
9.4激光三维成像雷达的应用 Ca\6vR
V.Mry`9-
习题与思考9 ;kK/_%gN-G
Ho%CDz
z
第10章光学探针测量 .(vwIb8\_
11lsf/IP
10.1微观表面形貌测量 Pc9H0\+Xk
^}r1;W?n
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 e(yh[7p=
0$nj MnB2l
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 SA z
aDCwI :Li(
10.2机械式探针测量 I_BJH'!t
i9$ Av
10.2.1机械式探针测量基本原理 r
:dT z
gFh*eC o
10.2.2机械式探针测量系统 uq{ beC
@WB@]-+J
T
10.3光学焦点探测 ;Xw~D_uv
54/=G(F
10.3.1强度式探测方法 r/1(]#kOX
\Cj B1] I
10.3.2差动探测方法 o(HbGHIP
Y ay?=Y{
10.3.3散光方法 O@P"MXEG
NO3/rJ6-
10.3.4Foucault方法 *`U~?q}
rs.) CMk53
10.3.5斜光束方法 :pUtSs7p}
h$*!8=M
10.3.6共焦方法 [gB+C84%%
F5Va+z,j g
10.3.7光学焦点探针的特点 y)pk6d
ix$bRdl
10.4干涉型光学探针测量 Y0>y8U V
D]}G.v1
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 >V~E]P%@
[vgtc.V
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 3 6NpfTW
:% .D78&
10.5扫描隧道显微镜 8_8l.!~
4z? l
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 g 'gdgfvn
Ned."e
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 =}*0-\QG
Uv.)?YeGh
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 HDLk>_N_s,
1qch]1
^G
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 YMgNzu
_L PHPj^Pg
10.6原子力显微镜 9my^ Y9B
uc=B,3
10.6.1AFM的基本硬件组成 Z7#+pPt!
/ouPg=+Nl
10.6.2AFM的工作原理 !?XC1xe~R
[~^0gAlQC
10.6.3AFM的工作模式 z}@7'_iJ
`g,..Ns-r
10.6.4AFM在力学测量中的应用 N$DkX)Z
J1vR5wbu
10.7扫描近场光学显微镜 25T18&R
K8~d^G
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 :t[_:3@
,>M[@4`,U
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Gq6*SaTk
\8
":]EU
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 R=dC4;
(ZGbh MK
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 %*U'@r(A
JVJMgim)0
10.8扫描探针显微镜 >Q/Dk7 #
ebq4g387X
10.8.1NRC的大范围计量型AFM GeqPRah
.N3mb6#[R
10.8.2PTB研制的大范围SPM m[$_7a5
y9;Yiv r)
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 TseGXYH
: +u]S2 u{
习题与思考10 R/ _&m$ZB
omF z@
参考文献 @c#(.=
pw#-_
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