《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。 g886Rh Ce
$2'Q'Mx[gd
[attachment=124599] xR`M#d5"
第1章光学测量的基础知识 !bg2(2z
czu?]9;^
Z
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 4<(U/58a*
d:SLyFD$q
1.1.1基本概念 ;r. 0=Uo9]
NGq@x%T
1.1.2误差与测量不确定度 bHf> EU
S?K x: ]
1.1.3基本构成 K 0Gm ?(
}I>h<O
1.1.4主要应用范围 (N
0kTi]b
8PXjdHR
1.1.5基本方法 _Z{EO|L
tTcff9ee
1.1.6发展趋势 q88;{?T1
}ofx?s}
1.2光学测量中的常用光源 ;VW->i a6
]**h`9MF
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 :Cdqj0O3u
aTU[H~dTU
1.2.2热光源 }Md5a% s<
5[5| _H+0
1.2.3气体放电光源 ![H{ndH!Q
])tUXU>
1.2.4固体发光光源 n3B#M}R
&V7 7Wn OY
1.2.5激光光源 OLs<] 0H
ScCA8JgY
1.3光学测量中的常用光学器件 Iy8fN"I9D
odsLFU(
1.3.1激光准直镜 E hw2o-s^
ONU,R\jMb-
1.3.2分光镜 -.!+i8d>
J_`a}ox
1.3.3偏振分光镜 W:hg*0z-*
Ygs:Ox"[-G
1.3.4波片 \qZ>WCp>r
-Wm'@4bH
1.3.5角锥棱镜 d$qi. %<kh
/C\tJs
1.3.6衍射光栅 E - +t[W
tB{HH%cV
1.3.7调制器 Fz.Ij'8.H
+ J` Qv,0
1.3.8光隔离器 6tZ ak1=V
1<;RI?R[9
1.4光学测量中的常用光电探测器 < 19A=
?mn&b G
1.4.1常用光电探测器的分类 Bk2j |7
dKJ- {LV
1.4.2光电探测器的主要特性参数 Y5 z5LG4
OuMj%I
1.4.3常用光电探测器介绍 [MXyOE
VKMgcfbHr/
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 J?"v;.K|hU
>1 %|T
1.5.1光学测量系统中的噪声 K3xt,g
FFq8LM8
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 <i~=-Z(
d.xT8l}sS
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 7Q0vwKC8>
3-v&ktD&N'
1.6.1概述 9}A\Bh tiM
K,5_{pj
1.6.2机械调制法 8D G P A
":!1gC
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 u9u'!hAGH
Nh[H [1"J
习题与思考1 ~c`%k> $
Av>xgfX
第2章光干涉测量 r H$M6S
* -X`^R
2.1光干涉基础知识 Ejt?B')aB5
"h 7Np/ m3
2.1.1光的干涉条件 {HbSty
wnjAiIE5
2.1.2干涉条纹的形状 Go)}%[@w
4 z^7T
2.1.3干涉条纹的对比度 js; k,`
+:3s f%0
2.1.4产生干涉的途径 )(+q~KA}
Y?AvcY.
2.2波面干涉测量 8lFYk`|g
I<qG{PA
2.2.1概述 %m##i
"EBCf.3-
2.2.2泰曼格林干涉仪 BVG.ZZR})
}poLH S/
2.2.3移相干涉仪 4}-G<7*
t1ers> h
2.2.4共路干涉仪 <9]J/w+
zNM*xP gS
2.3激光干涉仪 >Z>s R0s7
:Q ?p^OC
2.3.1迈克尔逊干涉仪 VE )) `?
4 9=L9:
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 C:.> *;?7
MIY`"h0*
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 > {[
M44$E4a20
2.4白光干涉仪 (Rsf;VPO
y#FFxSH>
2.5外差式激光干涉仪 vG:S(/\>
:cKdl[E4z
2.5.1概述 X*M2 O%g`L
9^E!2 CJ
2.5.2双频激光干涉仪 d%:J-UtG"
5DJ!:QY!
2.5.3激光测振仪 ujf7r `;u.
S^iT &;,
2.6激光自混合干涉测量 LtGjHB\+
T%aM~dp
2.7绝对长度干涉计量 ee {K5 G
Z |xgZG{
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 @M 6F? ;
j >G|Xv
2.7.2激光无导轨测量 xy 4P_
v oO7W "
2.8激光干涉测量的重大应用举例 N%9?8X[5
Y*sw;2Z;a
2.8.1激光干涉测量引力波 nF]zd%h
9W& nA r
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 yIg^iZD
vXg^ K}a#
习题与思考2 vj|#M/3>
sF3@ 7~m4
第3章激光准直与跟踪测量 OHt^e7\
zU'7x U-
3.1概述 QZJnb%]
=t
%;mi,M
3.1.1激光准直测量基本原理 N~P1^x~
T.W^L'L `
3.1.2激光准直测量系统的组成 M\RH FTB<C
`3* QKi$
3.2激光测量直线度原理 jp|*kBDq\
N*+WGsxl$z
3.2.1直线度测量概述 c]"w0a-`^@
9CAu 0N5<
3.2.2激光测量直线度方法 WM7LCP
! F<::fN
3.2.3直线度测量误差分析 "\u<\ CL
A wr(}){
3.3激光同时测量多自由度误差 <d O ~;
{^k7}`7,
3.3.1滚转角测量 pG 22N x
3p]\l ]=
3.3.2四自由度误差同时测量 +U4';[LG1C
'
H4m"
3.3.3五自由度误差同时测量 "{kE#`c6<n
;.^!
7 j
3.3.4六自由度误差同时测量 (M< l}pl)
Dl,sl>{
3.3.5激光跟踪测量 {$ > .I
B> c2 *+Bk
习题与思考3 "&o"6ra }
I@IE0+ [n
第4章激光全息与散斑测量 ia,5=SKJ
/1_O5'5+v
4.1全息术及其基本原理 Hp5.F>-
QEMT'Cs
4.1.1全息术基本原理 %:j`%F;R
Nw(hN+_u
4.1.2全息图的类型 =R Z PDu
+hX =
4.1.3全息设备基本构成 2vhP'?;K
S9^S W3
4.2激光全息干涉测量 YW"uC\kg|
?zfm"o
4.2.1单次曝光法 <"}t\pT]
)2# q i/
4.2.2二次曝光法 ym_as8A*Q
mg" _3].j
4.2.3时间平均法 kU#k#4X4g
=)Fb&h]G^
4.3激光全息干涉测量的应用 fs-LaV
0
cc>b#&s
4.3.1位移和形状检测 "zkQ u
`VvQems
4.3.2缺陷检测 rz&'wCiOO
[Jj@A(Cz
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 vif)g6,
u~>G8y)k9O
4.4激光散斑干涉测量 L=fy!R
/^v!B`A @
4.4.1散斑的概念 W*Ow%$%2
<4< y
4.4.2散斑照相测量 i7cUp3
78 ]Kv^l^_
4.4.3散斑干涉测量 n-{ d7haOa
HF"TS*
4.4.4电子散斑干涉 e\^}PU
\m+=|
4.4.5时域散斑干涉 9%53 _nx?
wm Ie x
4.5散斑干涉测量的应用举例 5 8 7;2
g-B{K "z
习题与思考4 o!U(=:*b
g$zGiqzMK
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 /y|Z AN
!^s -~`'\~
5.1激光衍射测量基本原理 +6$ -"lf
{qU;;`P]|
5.1.1单缝衍射测量
U@CAQ?
>Vg [ A
5.1.2圆孔衍射测量 VW*?(,#j{
gK@`0/ k{
5.2莫尔条纹测量 t\ 'M B
^fH)E"qq5
5.2.1莫尔条纹的形成原理 W7gY$\1<&
/xcXd+k]
5.2.2莫尔条纹的基本性质 # s BL E
ZJc{P5a1J
5.2.3莫尔条纹测试技术 #:P$a%V
I/!AjB8W4
5.3衍射光栅干涉测量 >d &0a:
mEu2@3^E }
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 4;3Vc%
RgJbM\`} ?
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 |=0w_)Fa]
d *VvQU8C
5.4X射线衍射测量 Bha("kG
Bg[yn<)
]
5.4.1X射线衍射测量原理 TJZ/lJU
e$WAf`*
5.4.2X射线衍射测量材料应力 8 hhMuh
J\w4N",
习题与思考5 BfCnyL%
:uB?h1|
第6章机器视觉测量 8y
D&I /Tbc
6.1摄像机模型 U<Qi`uoj!
>)='.aR<
6.2图像处理技术 8 5)C7tJ-g
Eb @**%
6.2.1图像滤波 5 uahfJk
2boyBz}=S
6.2.2图像增强 Z 4i5,f
FG+pR8aA$
6.3结构光视觉测量 ,c$tKj5ulQ
nM:<l}~v{
6.3.1激光三角法的测量原理 ::'Y07
@ S[As~9X
6.3.2结构光视觉测量系统 7l/lY-zO
M!mw6';k
6.3.3点结构光视觉测量原理 =+Odu
O(2c_! d
6.3.4线结构光视觉测量原理 Bq Hq S
W)J5[p?
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法
f+ !J1
hmOGte Af-
6.4双目立体视觉测量 'J-a2oiM(
!OQ5AF$
6.4.1数学模型 "S6";G^ I
: _:)S
6.4.2双目立体视觉的标定方法 .9=4Af
\'[tfSB
6.5基于相位的视觉测量 ]s^+/8d=
4e .19H9
6.5.1相移形貌测量 9W]OtS G
8Dtpb7\o
6.5.2立体相位偏折测量 ; |oft-y
XNfl
6.6视觉测量的应用举例 b=\chCRJJ
42tZBz&
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 ^'M^0'_"v
nw+^@|4
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 \}W3\To_
pjTJZhT2 I
习题与思考6 $N}t)iA
PN 8#T:E
第7章激光测速与测距 d0ht*b
g[t paQ
7.1多普勒效应与多普勒频移 [q3zs_nz
mVYfyLZ,(
7.2激光多普勒测速 5p}j {f
);JWrkpz
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 4vN:Kj
3RGmmX"?G
7.2.2激光多普勒测速技术 ok:L]8UN 3
D_JGbNigA
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 kRwUR34yc
[xrsa!$
7.3激光测距 &g5PPQ18
"M-' ;;
7.3.1脉冲激光测距 7%? bl
o3|4PAA/
7.3.2相位激光测距 +^esL9RG:
U_izKvEh
7.4激光测速和测距应用 y9R%%i
:;+_<pk
7.4.1车载激光多普勒测速 # |(>UM\
|94o P >d
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 F:P2:s<d-
|?{V-L
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 z_R^C% 0k
[pm IQ228
习题与思考7 u=W[ S)w
_4L 6
第8章光纤传感原理与技术 =. \hCg q
: -#w
8.1概述 , <#Rk 'y$
Keo< #Cc?
8.1.1光纤传感的主要类型 uo 2k
ilJ`_QN
8.1.2光纤传感的主要特点 /J_ ],KdU
m> P\}A^N
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 gYrB@W; 2
!DSm[Z1
8.2.1光纤的基本结构 ]
L#c
<0
j[A(@ w"
8.2.2平板波导介质中的光波模式 7 rRI-wZ
~M H ^R1=]
8.2.3光在光纤中的传输规律 !a:e=b7g
EKF4 ]
8.2.4光纤的传输特性 FI?J8a
yn]Sc<uK
8.3光纤传感 &@ CUxK
~!PWJ~U
8.3.1强度调制型光纤传感 1?|"33\03R
M$@~|pQ<
8.3.2相位调制型光纤传感 KU(BY}/ ^
nM .g8d K
8.3.3偏振调制型光纤传感 ?K:\WW
.$}z</#!
8.3.4波长调制型光纤传感 &Lt$~}*&6
j_}:= 3
8.3.5光纤分布式传感 P% l?C?L
# CI0 G
习题与思考8 Ym\<@[3+!
^(C4Q? [2m
第9章激光雷达三维成像技术 @SxZ>|r-|v
8+gp"!E
9.1激光雷达三维成像原理 ^VMCs/g6
u4x tlGt5
9.1.1激光雷达距离方程 >}~[ew
;K8}Yq9p9
9.1.2信噪比
A~nqSe
H^S <bZ
9.1.3可探测距离 } `QZV_
59j`Z^e
9.1.4横向成像参数 8[X"XThj
WUz69o be
9.2激光三维成像雷达技术 B1~`*~@
Yq|_6zbYf
9.2.1机械扫描激光成像雷达 L(Twclrb
Nb ~J'"
9.2.2面阵成像激光雷达 xsRkO9x
vI(LIfe;
9.2.3固态激光成像雷达 1DAU *^-
f m^`
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 _)= e`9%
%SIll
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 Nk\ni>Du3
qCrp c=
9.4激光三维成像雷达的应用 0F- +)S?M[
FT6C KsM"
习题与思考9 psIo[.$rTk
P#!g P3
第10章光学探针测量 0Mn |Yb4p
C&qo$C
10.1微观表面形貌测量 W>+`e]z
? b(wZ-/
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 Lks+FW
wI
7gHp
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 9"S iHp\)
p>?(u GV
10.2机械式探针测量 ydO G8EI
)_j(NX-C:
10.2.1机械式探针测量基本原理 `. ~S/$a.&
x(Ew Hg>;
10.2.2机械式探针测量系统 nPI$<yW7F
LD?\gK "
10.3光学焦点探测 -UidU+ES;
n>eDN\5
10.3.1强度式探测方法 b#6mUl2
zTMLE~w
10.3.2差动探测方法 BH}Cx[n? ~
J^#g?RHN>m
10.3.3散光方法 ( m! kg
5
Slz ^@n
10.3.4Foucault方法 @ls/3`E/5E
G+2fmVB*X
10.3.5斜光束方法 V73/q
2<8l&2}7]
10.3.6共焦方法 ^4 ]=D nd%
:!CnGKgt
10.3.7光学焦点探针的特点 vdUKIP
=|_
"S'Yn-
10.4干涉型光学探针测量 0w TOdCvmb
R%2.N!8 v
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Ici4y*`M
,']CqhL6=R
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Q{=r9 & &
l0t(t*[Mj
10.5扫描隧道显微镜 l-c:'n
Zz:%KUl3
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 q6E 'W" Q
1]0;2THx
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ;m.6 ~A
|%XcI3@*
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 jbZTlG
)AcevEHB
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 uR2|> m
/ s Apj
10.6原子力显微镜 `mD !z.`U
&CXk=Wj
10.6.1AFM的基本硬件组成 ^a
/q6{
,S(Z\[x0
10.6.2AFM的工作原理 ^A\ (M%*F
AH'3
5Kf)
10.6.3AFM的工作模式 TT3G GHR
cotySio$
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ->IZZ 5G<
w mR~e
10.7扫描近场光学显微镜 *m> [\)
2Pe Mt^
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 2-UD^;0
BL>~~
10.7.2光子扫描隧道显微镜 UB8n,+R
|${I mP
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 \AoqOC2u
<f.Eog
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ra ^%_ _N}
q6sb;?I
10.8扫描探针显微镜 %}~(%@qB>+
6pC1 C.
10.8.1NRC的大范围计量型AFM g__s(
IJ
uxKO"
10.8.2PTB研制的大范围SPM e9Gu`$K
S{MB$JA
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 p NQ7uy
mv,a>Cvs[
习题与思考10
(igB'S5wf
2g_ mQT
参考文献 7l*vmF6Z
t3^`:T\
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