《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>tu1B|
Jui:Ms
[attachment=124599] e<A6= }
第1章光学测量的基础知识 Bm"-X:='
H ?oBax:
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 R RRF/Z;))
L)(JaZyV5
1.1.1基本概念 hQ7-m.UZw
/ {Mo'.=Z
1.1.2误差与测量不确定度 N>
7sG(!'"
UlP2VKM1&
1.1.3基本构成 0{Uc/
u1 Z ;n
1.1.4主要应用范围 !WS Y7 5
L h@0|k
1.1.5基本方法 {'#1do}{
e 'I/}J
1.1.6发展趋势 P aD6||1F
`^v=* &
1.2光学测量中的常用光源 4 t
5i9+h
Jn7T5$pJ
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 I|n? 32F
<?Ln`,Duk
1.2.2热光源 8NnGN( a*D
O:E0htdWr
1.2.3气体放电光源 {' 8td^JEE
^/~ZP? %]
1.2.4固体发光光源 X Q3"+M_KG
t]IHQ8
1.2.5激光光源 q\pI&B
e j,)< *
1.3光学测量中的常用光学器件 mO=A50_&,Q
Z)&!ZlM
1.3.1激光准直镜 \OJam<hZ
hv0bs8h
1.3.2分光镜 Wu~cy}\
,B~5;/ |
1.3.3偏振分光镜 5^ck$af
@
D,]v:
1.3.4波片 n!dXjInV
l|81_B C"
1.3.5角锥棱镜 TMsc5E
G! Y
l0Zr
1.3.6衍射光栅 O llS
u\{MQB{T
1.3.7调制器 $l $p|
t zShds
1.3.8光隔离器 ;kI)j
?
b/{$#[oP`
1.4光学测量中的常用光电探测器 )n6,uTlOw
=X1oB ,W{
1.4.1常用光电探测器的分类 N~uc%wOA
;E_Go&Vd
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ]]o?!NX
p* j>s \
1.4.3常用光电探测器介绍 7W'&v+\
&S=Qu?H
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 &MZ{B/;;H
)K8 ^}L,
1.5.1光学测量系统中的噪声 4_ D
*xW
hg %iv%1B'
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 l 88n*O
#<~oR5ddlb
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ;Fo7 -kK
**$kW bS
1.6.1概述 We++ DWp
,.kmUd
1.6.2机械调制法 / Xq |S O
s#'Vasu
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 k8\ KCKql
G4U0|^(h
习题与思考1 \QQWh wE
cTW$;Fpc+
第2章光干涉测量 {qGX v@
I6
*
V7bALY
2.1光干涉基础知识 Wks zN h
cTz@ga;!mI
2.1.1光的干涉条件 IL:[0q
lN&+<>a
2.1.2干涉条纹的形状 ^q _wtuQ
; GE6S{~-
2.1.3干涉条纹的对比度 kh@O_Q`j
-Bq]E,Xf)
2.1.4产生干涉的途径 y #C9@C
]c v/dY#
2.2波面干涉测量 fW C(L s
OLtXk
2.2.1概述 Wy\^ }
Rp;"]Q&b
2.2.2泰曼格林干涉仪 QW'*^^
w:9`R<L
2.2.3移相干涉仪 ePZ Ai"k
E7i/ gY
2.2.4共路干涉仪 KwV!smi2
0i"2s}^+_
2.3激光干涉仪 Ie
K+
#eN2{G=4+
2.3.1迈克尔逊干涉仪 CzY18-L@EX
TV0sxod6
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 1ni72iz\
:Jf</u P_
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 k]C k%[d
Wuo:PX'/9
2.4白光干涉仪 -+u}u=z%
,;hpqu|
2.5外差式激光干涉仪 FaWDAL=Vhk
,}khu
2.5.1概述 Z"'*A\r2
r`"T{o\e
2.5.2双频激光干涉仪 FZ}^)u}o
* iY:R
2.5.3激光测振仪 GqNOWK2O
NV-l9
2.6激光自混合干涉测量 z R'EQ
p;' .7_1
2.7绝对长度干涉计量 t9MCT$U
#_x5-?3
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 ~QlF(@u e
l*]hUP J
2.7.2激光无导轨测量 D"-Wo}"8O'
v E8BB$D
2.8激光干涉测量的重大应用举例 mI{F s|9h
SO X7
2.8.1激光干涉测量引力波 Z9NND
+."|Y3a
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 SUIJ{!F/
@%*2\8}C!
习题与思考2 $T#fCx/
*U6+b
第3章激光准直与跟踪测量 fzw:[z:%
B6;>V`!
3.1概述 'K02T:\iZ
J_7@d]0R
3.1.1激光准直测量基本原理 ,Y6] x^W
XkkzY5rxOc
3.1.2激光准直测量系统的组成 /;w(sU
'(C+qwdRv
3.2激光测量直线度原理 F!g1.49""
i$p2am8f
3.2.1直线度测量概述 RM,aG}6M)M
fMUh\u3
3.2.2激光测量直线度方法 E:M,nSc)53
J=78p#XUg
3.2.3直线度测量误差分析 z/h]Jos
Dq<DW2It>
3.3激光同时测量多自由度误差 1fsNQ!vQP
0HU0p!yt&
3.3.1滚转角测量 />}zB![(K
` p9N| V
3.3.2四自由度误差同时测量 y\uBVa<B
<9
^7r J
3.3.3五自由度误差同时测量 &L5
)v\ z
kppi>!6
3.3.4六自由度误差同时测量 ^^7@kh mNl
!QvmzuK
3.3.5激光跟踪测量 52j3[in
7g ]mrI@
习题与思考3 Iox )-
6nE/8m
第4章激光全息与散斑测量 =No#/_
%Vltc4QU
4.1全息术及其基本原理 <QFayZ$
T?f{.a)
4.1.1全息术基本原理 Rc{ R^5B
QwpX3
k6
4.1.2全息图的类型 l,]%D
xRgdU+,Mj
4.1.3全息设备基本构成 `pCy:J?d>l
\b $p H
4.2激光全息干涉测量 0wNlt#G;{
#BcUE?K*N
4.2.1单次曝光法 g.di3GGi
=y@0i l+V
4.2.2二次曝光法 QtG6v<A
N s1n|^9
4.2.3时间平均法 4v _Hh<%
XD8 I.q
4.3激光全息干涉测量的应用 )\:IRr"
2jC:uk
4.3.1位移和形状检测 @ :PMb Ub
DpA)Vdj
4.3.2缺陷检测 LFxk.-{=
ttJ'6lGXh
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 L5zCL0j`
N0^SWA|S
4.4激光散斑干涉测量 :Ch XzZ
`Rfe*oAf
4.4.1散斑的概念 j7Y7&x"
=oh%-Sh:
4.4.2散斑照相测量 s+fxv(,"c
CP; <B1
4.4.3散斑干涉测量 b/m.VL
QgYt(/S
4.4.4电子散斑干涉 b cy
X)iI]
4.4.5时域散斑干涉 sCY
k*6"!J%A
4.5散斑干涉测量的应用举例 5vR])T/S0
cMT:Ij];
习题与思考4 }PBL
X\H P{$fY_
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 [o(!/38"@=
RV{%@1Pu
5.1激光衍射测量基本原理 fgj$
u
tw<Oy^ i
5.1.1单缝衍射测量 r^msJ|k8[
BH~zeJ*Pr
5.1.2圆孔衍射测量 z a_0-G%C2
f'5
6IT
5.2莫尔条纹测量 1,OkuyXy!>
R+K|K2"
5.2.1莫尔条纹的形成原理 gfI S
YuVlD/
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ,:J[|9
]R}(CaT1
5.2.3莫尔条纹测试技术 )SZ#%OE*
BxV>s+o&]
5.3衍射光栅干涉测量 l(_|CkcZ
`kvIw,c.
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 $,/E"G`
(G./P@/[
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 PIo@B|W-SX
<>f;g "qS
5.4X射线衍射测量 yevJA?C4 v
t, /8U
5.4.1X射线衍射测量原理 s1: :\&`za
&{<hY|%
5.4.2X射线衍射测量材料应力 (X\]! 'A
:5j+^/
习题与思考5 D bi ^%
v,QvCozOz
第6章机器视觉测量 Q=DMfJ"
3ww\Z8UeK
6.1摄像机模型 z(% tu
wY%t# [T3
6.2图像处理技术 ?<N} Xh
2NjgLXP
6.2.1图像滤波 j8 2w
3
}s'=w]m
6.2.2图像增强 C<T6l'S{?
iQ2}*:Jc$
6.3结构光视觉测量 M"p%CbcI]
z x]r.V
6.3.1激光三角法的测量原理 C:^
:^y
V*2 * 5hx
6.3.2结构光视觉测量系统 u ]O}Ub`
E24}?t^|
6.3.3点结构光视觉测量原理 \P":V
mM?,e7Xhs
6.3.4线结构光视觉测量原理 `5Z '8^
*3={s"a.(
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 EJ <L,QH3
gk?H@b*
6.4双目立体视觉测量 X|!@%wuGC
t$VRNZ`dy
6.4.1数学模型 h/:LC 7
OMo /a%`
6.4.2双目立体视觉的标定方法 Zon7G6s9`
@@\px 66
6.5基于相位的视觉测量 (7! pc
wexX|B^u
6.5.1相移形貌测量 V"K. s2U^
N+ ]O#Js?
6.5.2立体相位偏折测量 X I $ W
pnx^a}|px
6.6视觉测量的应用举例 8;<aco/62
~fL`aU&
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|!=]A<
GoX<d{
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 8tjWVo
_D{FQRU<YD
习题与思考6 ) Kl@dj
gG.+3=
第7章激光测速与测距 | ~>7_:
V(LfFO{^>?
7.1多普勒效应与多普勒频移 wi.E$R ckD
W]byts l
7.2激光多普勒测速 go6; _
FGc#_4SiL
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ^e_uprZWm
:iE`=( o
7.2.2激光多普勒测速技术 y,jpd#Y
xqlnHf< G
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 1\/vS$bi(
Si23w'T
7.3激光测距 7 tJ#0to
G#NbLj`h
7.3.1脉冲激光测距 ';.y`{/
,SdxIhL
7.3.2相位激光测距 7iv g3*
w&es N$2
7.4激光测速和测距应用 k+i0@G 'C(
A4d3hF~ l`
7.4.1车载激光多普勒测速 6 q0)/|,@
$JBb]
v8_
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 m@D :t 5
g~9rt_OV
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 9Ou}8a?m"
#if jQ7(:
习题与思考7 [;-;{
*{G
'@.Lg0`
第8章光纤传感原理与技术 u9c^YC BM
=\i%,YY
8.1概述 \oGU6h<
9]G~i`QQ
8.1.1光纤传感的主要类型 E/1:4?1 S
;8e}X6YU
8.1.2光纤传感的主要特点 B
' d@ms
4pcIH5)z
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 `8\" 3 S
) R5 [a O
8.2.1光纤的基本结构 UIIsgNca
L KZ<\%
X
8.2.2平板波导介质中的光波模式 1Zo3K<*J
C\{hN
8.2.3光在光纤中的传输规律 0f 3>s>`M
3a U4Z|f~
8.2.4光纤的传输特性 0 R]'HA>
y6G6wk;
8.3光纤传感 Gw6!cp|/
r`+ G9sj3U
8.3.1强度调制型光纤传感 C4-%|+Q i
DmB?.l-
8.3.2相位调制型光纤传感 ].QzOV'
fL'Ci;.;+
8.3.3偏振调制型光纤传感 @K #}nKN'
JV !F<
8.3.4波长调制型光纤传感 *Kq;xM6Ck
L1@<7?@X
8.3.5光纤分布式传感 G/( tgQ
Ck/w:i@>?
习题与思考8 @qA11C.hq
jEP'jib%
第9章激光雷达三维成像技术 k%N$eO$
{irl}EeyC
9.1激光雷达三维成像原理 :2A-;P4
:F"NF
9.1.1激光雷达距离方程 Kj4L P G
oHV!>K_D
9.1.2信噪比 x;STt3M~
RW Jyd=
9.1.3可探测距离 ojIGfQV
LzEH&y_O
9.1.4横向成像参数 Jep/%cT$w
V4,\vgGu
9.2激光三维成像雷达技术 cy2 K#
criNeKa
9.2.1机械扫描激光成像雷达 /|v
b)J
fLkC|
9.2.2面阵成像激光雷达 !(j<Y0xo:
4/2@^\?i)
9.2.3固态激光成像雷达 nIUts?mB
NZXCaciG
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 IG:CWPU
yOk]RB<'r
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 |B\76Nk
SmAF+d
9.4激光三维成像雷达的应用 ExOSHKU,e
@.QuI m8,
习题与思考9 k/Ao?R=@gI
9}G<\y
第10章光学探针测量 [ bBPs&7u
!}"P Hby5N
10.1微观表面形貌测量 ]9 9; 7
]^QO ^{Sz
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 Te>m9Pav
EPEn"{;U
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 `2G%&R,k"D
?y~" \i P
10.2机械式探针测量 f Q2U |
&w^:nVgl
10.2.1机械式探针测量基本原理 0( A&m ,
x^ Y sXzu
10.2.2机械式探针测量系统 YJZ`Clp?
aSfAu!j)
10.3光学焦点探测 aq^OzKP?
>H]|R }h
10.3.1强度式探测方法 z)
"(&__
v
5&8C
10.3.2差动探测方法 A=wh &X
19\
V@d^
10.3.3散光方法 mbIHzzW>
#\3X;{
10.3.4Foucault方法 6lQP+! EF
Tnnj8I1v
10.3.5斜光束方法 m P./e8
l+^ 4y_
10.3.6共焦方法 7) x 788Z6
D.w6/DxaXa
10.3.7光学焦点探针的特点 fvV5G,lD3h
>ZnnGX6$(
10.4干涉型光学探针测量 %? O$xQ.<
KzZRFEA_
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 6dqI{T-i ?
|u ^~Z-.
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 [T2!,D.
SJ&+"S&
10.5扫描隧道显微镜 AaDMX,
AhNz[A
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 Lr(My3vF8q
] P4?jKI
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 B[7Fq[.mh
a ydf# [F
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 mFuHZ)iQG
}^*m0`H
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 h&EF) ~G
O
_^Y*!
10.6原子力显微镜 eOUEhpE
XlxM.;i0H
10.6.1AFM的基本硬件组成 Xcc i)",!
zQsW*)L
10.6.2AFM的工作原理 a )M3 t
~PedR=Y0n
10.6.3AFM的工作模式 Qs8Rb ]%|
< *db%{
10.6.4AFM在力学测量中的应用 R"O,2+@<.
$8NM[R.8^4
10.7扫描近场光学显微镜 cIXqnb
)C0 y<:</
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Ak,T{;rD
&bCk`]j:
10.7.2光子扫描隧道显微镜 tjcG^m} _
X;yThb` iI
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 Wf-P a9
V6r*fEhrT_
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 O|0,=
5
LOe l6Ui
10.8扫描探针显微镜 ~ {{@m]P
lQ?_1H~4=
10.8.1NRC的大范围计量型AFM Q^ Q6|
n
zB#.EW
10.8.2PTB研制的大范围SPM v=?/c-J*
%[ k "A
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 G,,f' >
Q sr+f~"W
习题与思考10 !~ZAm3GwL
OT}P0
~4s
参考文献 x{,W<oXg
m/ng PeZ
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