《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。
E$
\l57
f>6{tI 5X
[attachment=124599] f%EHzm/V
第1章光学测量的基础知识 Chnt)N`/B4
Dc0=gq0
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 *>W<n1r@]
nV8'QDQ:Al
1.1.1基本概念 q!Ek
EW\ n
8D)1ZUx7`
1.1.2误差与测量不确定度 ~RVlc;W
m
OUO)[6y
1.1.3基本构成 V$hL\ `e
Kfb(wW
1.1.4主要应用范围 "T=j\/Q
eQuw uT
1.1.5基本方法 T9$~tv,5F
*l`yxz@U
1.1.6发展趋势 %"r9;^bj&<
8gNTW7W/
1.2光学测量中的常用光源 >;9g`d
/(8"]f/
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 3T.V*&
E\D,= |Mul
1.2.2热光源 pv0|6X?J"
6 Tmz!E0
1.2.3气体放电光源 b|AjB: G
# l9VTzi
1.2.4固体发光光源 z$^wC d:
?n{m2.H
1.2.5激光光源 k -jFT3b$
h^rG5Q
1.3光学测量中的常用光学器件 kAp#6->(q
-Wa<}Tz
1.3.1激光准直镜 U<&=pv
`r1j>F7Xb
1.3.2分光镜 <b"^\]l
&Y1h=,KR9
1.3.3偏振分光镜 Mw,]Pt6 ~i
)T9Cv8
1.3.4波片 V/xXW=
>QYx9`x&
1.3.5角锥棱镜 F-ZTy"z
;R0L JApey
1.3.6衍射光栅 {wM<i
GpTZp#~;
1.3.7调制器 vmNo~clt\
Xbmsq,*]
1.3.8光隔离器 n eu<zSS
rPy,PQG2w
1.4光学测量中的常用光电探测器 5yt= ~
l4$ sku-
1.4.1常用光电探测器的分类 mg:kVS
#tg\
bb
1.4.2光电探测器的主要特性参数 <Eq S
,cO^
K?,? .!ev
1.4.3常用光电探测器介绍 rr,A Vw
-cU bIbW
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 <;#gcF[7>
fr`#s\JKw
1.5.1光学测量系统中的噪声 <LH6my
f {2UL ?y
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 <v9IK$J
Q[3hOFCX
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 D8!
Y0
VXZYRr3F
1.6.1概述 !otseI!!/
g]h@U&`~u_
1.6.2机械调制法 Ndl{f=sjX-
}>AA[ba"'
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 *MfH\X379
}U=}5`_]D
习题与思考1 G[ns^
7./WS,49
第2章光干涉测量 shdzkET8N
/Bgqf,N |
2.1光干涉基础知识 bHm/Z Zx
l #C<b Dw
2.1.1光的干涉条件 0?t;3 z$n
>q?{'#i
/
2.1.2干涉条纹的形状 n&&C(#mBC
o1\N)%
2.1.3干涉条纹的对比度 \nyqW4nTm
5h Sd,#:
2.1.4产生干涉的途径 AXxyB"7A}
4 5wqX h
2.2波面干涉测量 WF~x`w&\
kLF3s#k
2.2.1概述 #ZP F&u"
/C '_-U?
2.2.2泰曼格林干涉仪 6&<Qj O
A`~?2LH,~F
2.2.3移相干涉仪 #F3'<(j
7g Ou| t
2.2.4共路干涉仪 @ g`|ob]9
,>qtnwvlHP
2.3激光干涉仪 tU Je -3,
_d 7;Z%
2.3.1迈克尔逊干涉仪 (gE<` b
7Q'u>o
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 pUmT?N!
/g %RIzgW
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 NMg(t mh
!s$1C=z5u
2.4白光干涉仪 ^vV AuO
/EQ ^-4yr
2.5外差式激光干涉仪 zV15d91GX
CU c ,
2.5.1概述 4_2oD cdf
Wn=I[K&&
2.5.2双频激光干涉仪 Z= -fL
d j9i*#F
2.5.3激光测振仪 FmF[S&gFRs
.i?{ h/9y
2.6激光自混合干涉测量 .#sX|c=W
VR_/Vh ]@
2.7绝对长度干涉计量 `tT7&*Os
>(YH@Z&;
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 0S+$l
5i{J0/'Xu)
2.7.2激光无导轨测量 c>c4IQ&d
zA|lbJz=GY
2.8激光干涉测量的重大应用举例 YsiH=x
WFFd3 TN%<
2.8.1激光干涉测量引力波 xi<}n#
>D##94PZ
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 afaQ b
{@ x-T
习题与思考2 i*4v!(E
XmVs t*2=
第3章激光准直与跟踪测量 RxPD44jVA
tNqSCjQ~_c
3.1概述 DBu8}2R
)FA:wsy~E
3.1.1激光准直测量基本原理 4 u0?[v[Hu
Ps 0<CUyI
3.1.2激光准直测量系统的组成 2Z"\%ZD
{pre|r\
3.2激光测量直线度原理 E)p [^1WC
K'E)?NW69
3.2.1直线度测量概述 nnu#rtvZp}
*U\`HUW
3.2.2激光测量直线度方法 0&kmP '
>#T?]5Z'MF
3.2.3直线度测量误差分析 BGH'&t_5
u]9 #d^%V
3.3激光同时测量多自由度误差 ,N_V(Cx5pt
X
g7xy>{]
3.3.1滚转角测量 " ~K ph0-
|XQ\c.A
3.3.2四自由度误差同时测量 _ x$Eq:
i
z}r
3.3.3五自由度误差同时测量 sQr M"i0Y>
\SgBI/L^
3.3.4六自由度误差同时测量 eAQ-r\h'2
BG 4TUt
3.3.5激光跟踪测量 %\'G2
x>4p6H{]0'
习题与思考3 D~Q -:G$x
EuVA"~PA
第4章激光全息与散斑测量 '['x'G50
JnQ@uZb`
4.1全息术及其基本原理 =yJV8 %pa
d,'gh4 C
4.1.1全息术基本原理 2>CR]
+n
&8" )
4.1.2全息图的类型 k0b6X5
,HNk< W
4.1.3全息设备基本构成 {8;}y[R
. %0a
4.2激光全息干涉测量 c4Q%MRR
1p-<F3;
4.2.1单次曝光法 rof9Rxxe-
k cNPdc
4.2.2二次曝光法 ( enOj0
c[vFh0s"m
4.2.3时间平均法 y<BG-
\mt Y_O
4.3激光全息干涉测量的应用 !,J] 5$M
E;k$ ICOXA
4.3.1位移和形状检测 :"i2`y; u
:[C|3KKe"
4.3.2缺陷检测 m.5@q m Q
T#H-GOY:
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ?;_Mx al'
z_(4
4.4激光散斑干涉测量 +}mj;3i
r"VNq&v]9
4.4.1散斑的概念 }_+) :<Db
gEgd/Le
4.4.2散斑照相测量 *^Z -4
4~vn%O6n
4.4.3散斑干涉测量 je>mAQKi\
P|;v >
4.4.4电子散斑干涉 TTo?BVBK
M@pF[J/
4.4.5时域散斑干涉 #! (2@N8
ZlQ&m
4.5散斑干涉测量的应用举例 @cG+ D
TyR@3H
习题与思考4 (r1"!~d@
ZpwFC7LW
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 G2=d q
,OkI0[
5.1激光衍射测量基本原理 #=F{G4d)!=
' 1dhdm8
5.1.1单缝衍射测量 lI9|"^n7F
{Q^ -
5.1.2圆孔衍射测量 t<^7s9r;I
O4^' H}*
5.2莫尔条纹测量 [E9_ZdB T
#A<
|qd
5.2.1莫尔条纹的形成原理 @,]$FBT"5
sv!6z Js
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ,GtN6?
&o`LT| *m
5.2.3莫尔条纹测试技术 AG G xx?I
NMN&mJsmh
5.3衍射光栅干涉测量 Pf3F)y [=
_|CO nm
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 w )> /fG|;
s}4k^NGFJ
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 anH ]]
<.lt?!.ZH
5.4X射线衍射测量 R{9G$b1Due
OHH\sA
5.4.1X射线衍射测量原理 YgQb(umK
tR?)C=4,
5.4.2X射线衍射测量材料应力 U6Y Q*%mZ_
L~Xzo
习题与思考5 X09i +/ICK
LiEDTXRz
第6章机器视觉测量 CI|#,^
=vb 'T
6.1摄像机模型 )jw!, "_4
NV\{$*j(|J
6.2图像处理技术 v; s^j
j__l'?s
6.2.1图像滤波 Mw 6
Mt
4CxU
eq
6.2.2图像增强 [qxDCuxq
)kE1g&
6.3结构光视觉测量 .h@bp1)l
z2;<i|Ez0
6.3.1激光三角法的测量原理 8~iggwZ~h"
rpL]5e!
6.3.2结构光视觉测量系统 T ?{F7
4B J w+EV8
6.3.3点结构光视觉测量原理 r3 ~YGY
,d8*7my
6.3.4线结构光视觉测量原理 7C~g?1
;Hu`BFXyD
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 1HeE$
YF)c .Q0
6.4双目立体视觉测量 \*30E<;C_
0He^r
&c3
6.4.1数学模型 Qt=O iKZ
W'5c%SI
6.4.2双目立体视觉的标定方法 O ?Qi
!PEP`wEKdp
6.5基于相位的视觉测量 X7)B)r}AG
'c$)}R
I7
6.5.1相移形貌测量 N. 0~4H
%U
.s3y^1C
6.5.2立体相位偏折测量 W;.L N<bx
3/CKy##r%]
6.6视觉测量的应用举例 ]fU0;jzX
v@qVT'qlU
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 >8gb/?z
P5Pb2|\*
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 =u. hHkx
"lKR~Qi
习题与思考6 P?<G:]W
d-B,)$zE
第7章激光测速与测距 @E?o~jO(e
k}e~xbh-y
7.1多普勒效应与多普勒频移 ;<BMgO}N
,UW!?}@
7.2激光多普勒测速 6FEIQ#`{
>'&|{s[ m
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 gL Wbd~
BB? 4>#D
7.2.2激光多普勒测速技术 < ! PbD
uVzvUz{b
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 a7TvX{<d
--F6n/>
7.3激光测距 `'b2 z=j
lT;uL~j
7.3.1脉冲激光测距 =dY!-#yg!
BSyS
DM
7.3.2相位激光测距 \s,~| 0_V
Eu$hC]w
7.4激光测速和测距应用 RFLw)IWkL_
tIo
b
7.4.1车载激光多普勒测速 X=%e'P*X
ed $w5dv
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 =$\9t $A
[(Ihu e
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 <!derr-K
fmv,)UP
习题与思考7 d, 0Klew
!OMl-:KUzE
第8章光纤传感原理与技术 B <&g
v`r*Yok;`
8.1概述 3NN )ql
D[3QQT7c
8.1.1光纤传感的主要类型 %ZGG6Xgw
";
m lQyP
8.1.2光纤传感的主要特点 `"y:/F"{
gh.+}8= "
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 f<3lxu
B1b9
JS(>
8.2.1光纤的基本结构 NwNjB
w%v
O@`KG ZEPY
8.2.2平板波导介质中的光波模式 PyS Fhb@
Q Q./!
8.2.3光在光纤中的传输规律 axz.[L_elB
xtzkgb,0[
8.2.4光纤的传输特性 9~4@AG L
|F&02 f!]@
8.3光纤传感 ) RNB;K~s9
\qtdbi|Y
8.3.1强度调制型光纤传感
!xEGN@
Sgn<=8,6c
8.3.2相位调制型光纤传感 .a 9f)^
;1q|SmF
8.3.3偏振调制型光纤传感 S#S&_#$`,X
G$;cA:p-j
8.3.4波长调制型光纤传感 \hg%J/
kQO-V4z!
8.3.5光纤分布式传感 2Wr^#PY60
jt3=<&*Bm
习题与思考8 'q1cc5(ueV
+ IG=| X
第9章激光雷达三维成像技术 =LK f.@]#
W>&!~9H
9.1激光雷达三维成像原理 L#\5)mO.v
=-/sB>-C
9.1.1激光雷达距离方程 OuyO_DSI
S%jFH4#
9.1.2信噪比 +6:jm54
,6S zW+L7
9.1.3可探测距离 _=HNcpDA;0
{TaYkuWS
9.1.4横向成像参数 ff
6x4t
D+{& zo
9.2激光三维成像雷达技术 |g1Pr9{wy
': ]Hj8t_
9.2.1机械扫描激光成像雷达 `@ 8O|j
Av! xI
9.2.2面阵成像激光雷达 'u6n,yRm
d2T a&Md
9.2.3固态激光成像雷达 $J#Z`%B^y
HJt
'@t=Ak
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 AYfL} X<Ig
jO m7:+H
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 |q pFR)l
D/+l$aBz
9.4激光三维成像雷达的应用 3 ej[
~bz$] o-<
习题与思考9 1P
WTbd l
Cng_*\=O
第10章光学探针测量 ? 0 +N
uzIM?.H
10.1微观表面形貌测量 H\$uRA oo*
AOe f1^S=
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 :KS"&h{ SY
c[Z#q*Q
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Vz e vOS
(,b\"Q
10.2机械式探针测量 0S$TLbx
g @NwW &
10.2.1机械式探针测量基本原理 gy xC )br
#"fn;
10.2.2机械式探针测量系统 m@2=v q1f
tTT
:r),}$
10.3光学焦点探测 "^wIixOH5
YK zfI9Y
10.3.1强度式探测方法 8Yo;oH k7
l[C_ vUg
10.3.2差动探测方法 *:ErZ UyQM
wQa,o l_p
10.3.3散光方法 rU|?3x
L
nyow}
10.3.4Foucault方法 O^@F?CG :1
= BbG2k
10.3.5斜光束方法 ^
4*#QtO
uz h TNf
10.3.6共焦方法 t< " %m)J
I@TH ^8(
10.3.7光学焦点探针的特点 }$LnjwM;,
)a9C3-8Y'
10.4干涉型光学探针测量 taMcm}*T1
HV K0NI
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 KNR7Igw? }
v# e *RI2}
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 uPE Ab2u="
|(CgX6 l3
10.5扫描隧道显微镜 q *kLi~ Oe
.o]9
HbIk5
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 3#y`6e=5
&P"1 3]^@
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 Yv0y8Vz@
*$Zy|&[Z
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 _&S;*? K.
{
SDnVV
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ./^8L(
NE4]i
10.6原子力显微镜 }pGj c_:']
ta ^$&$l
10.6.1AFM的基本硬件组成 ^f9@ =I
)0g!lCfb
10.6.2AFM的工作原理 p,!IPWo
* Uy ;P>8
10.6.3AFM的工作模式 Pq@ -`sw
? bg
/%o
10.6.4AFM在力学测量中的应用 fzO h3FO+
ddd2w
10.7扫描近场光学显微镜 5 \h 6'
v6Wz:|G/u
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 Z?V vFEt%
i0*Cs#(=h
10.7.2光子扫描隧道显微镜 h<8c{RuoZC
C ](djkA$
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 xM @s `s|n
@!}/$[hu1
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 Ql9>i;AGV
l/"!}wF
10.8扫描探针显微镜 >[:qJ|i%
%LD(S * >7
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ^bfU>02Q6p
v`G}sgn
10.8.2PTB研制的大范围SPM Ro4!y:2|
3to!C"~\K-
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 -yb7s2o
Jd',v
习题与思考10 g^7zDU&'
W; os4'h$
参考文献 8&3& ^!I
R%q:].
|