《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。 bhD ~ 4 Rz
{) xWD%
[attachment=124599] :\b|dvI <
第1章光学测量的基础知识 ~^&R #4J
C /G]v*MBQ
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 :&qhJtGo
CbOCk:,g5
1.1.1基本概念 yHNuU)Ft
i5"5&r7r
1.1.2误差与测量不确定度 ydQ!4
J!hFN]M<<
1.1.3基本构成 i@5 )` <?
! Z;T-3^.
1.1.4主要应用范围 hv>KX
X&a:g
1.1.5基本方法 +@ MPQv
?^9BMQ+
1.1.6发展趋势 S/4r\6
o5swH6Y.)J
1.2光学测量中的常用光源 8[zb{PRu
W;zpt|kAH
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 S`m,S4-eD
l!?yu]Yon
1.2.2热光源 *%!M4&
6Ps.E
1.2.3气体放电光源 #y 1Bx,
7 Wl-n
1.2.4固体发光光源 B+] D5K
I [0!S IqY
1.2.5激光光源 $DebXxJw0l
_c2WqQ-05
1.3光学测量中的常用光学器件 a460 |w6
XF*.Jg]
1.3.1激光准直镜 $dQIs:
gEw d &J
1.3.2分光镜 VUtXx vH
:,S9 8z#
1.3.3偏振分光镜 ])w[
/_t|Dry015
1.3.4波片 W:`#% :C
tfYB _N
1.3.5角锥棱镜 ; s|w{ .<:
[A S}RV
1.3.6衍射光栅 8Pmdk1 ~
(R*j|HAw`X
1.3.7调制器 !'G~k+
w1 `QIv
1.3.8光隔离器 ~"K ,7sw!Y
AjkW0FB:1
1.4光学测量中的常用光电探测器 K j3?ve~
7
oQ[FdRn*
1.4.1常用光电探测器的分类 uO6{r v\
,"\@fwy{
1.4.2光电探测器的主要特性参数 R>/ NE!q
3j Z6kfj
1.4.3常用光电探测器介绍 mr:CuqJ
2;2}wM[
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 Ki br ]w
zMi; A6
1.5.1光学测量系统中的噪声 LP];x3
k@dN$O%p
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 SaOYu &>
:A 1:
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 5!X1G8h)uy
Oy57 $
1.6.1概述 %NHkDa!
3g~' 5Ao
1.6.2机械调制法 "IQ/LbOqm_
;30 nd=
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 uXjP`/R|
"Gb1K9A
im
习题与思考1 2`G OJ,$
!C4!LZ0A
第2章光干涉测量 TZR)C P5
[ic 870_
2.1光干涉基础知识 _)T5lEFl=
kM8{C w
2.1.1光的干涉条件 iBTYY{-wF
A/7{oB:a
2.1.2干涉条纹的形状 G f EX>
qOih`dla
2.1.3干涉条纹的对比度 7&qy5 y-Ap
1KM`i
2.1.4产生干涉的途径 W2FD+ wt
&-d&t ` `
2.2波面干涉测量 4)|8Eu[p7
-i yyn ^|
2.2.1概述 \R36w^c3
! 8NC# s
2.2.2泰曼格林干涉仪 +Z M) bbB
V X LT^iX
2.2.3移相干涉仪 %h?x!,q
Y
:L44]K5FL
2.2.4共路干涉仪 fk1 ASV<rN
(0YZZ93
2.3激光干涉仪 eIRLNxt+v
.sC?7O =
2.3.1迈克尔逊干涉仪 /+Lfrt
bef_rH@`
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 m< _S_c
8>,jpAN}r
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 s7Ub@
^?7`;/
2.4白光干涉仪 | 7yAX+
$YN6<5R)
2.5外差式激光干涉仪 0U%f)mG
V-<GT ?
2.5.1概述 h$4Hw+Yxs]
Zjbc3 M5
2.5.2双频激光干涉仪 wiz$fj
R"
;x vo*
2.5.3激光测振仪 + s- lCz
Tb3J9 q+ya
2.6激光自混合干涉测量 kY*rb_2j
LaQ-=;( `
2.7绝对长度干涉计量 Y. ,Kl~
JSW^dw&
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 u%w`:v7Yo(
=c/wplv*
2.7.2激光无导轨测量 $5Xh,DOg
C(00<~JC
2.8激光干涉测量的重大应用举例 e,t(q(L
uc;8 K,[t
2.8.1激光干涉测量引力波 +=O5 YR!{
MyT q
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 "jG}B.l=,
bbrXgQ`s+w
习题与思考2 vI>>\ .ED
-r-k_6QP
第3章激光准直与跟踪测量 "?V0$-DR
]H`1F1=
3.1概述 q WQ/ 'M
&l!4mxwr`
3.1.1激光准直测量基本原理 3AU;>D ^5
_lamn }(x0
3.1.2激光准直测量系统的组成 ~`aa5;Ab_
L*YynF
3.2激光测量直线度原理 Vh_P/C+
z6*X%6,8
3.2.1直线度测量概述 Wf|Q$MHos
B} l vr-c#
3.2.2激光测量直线度方法 R}O_[
*MKO
I'
3.2.3直线度测量误差分析 vN`klDJgW[
&J+CSv,39
3.3激光同时测量多自由度误差 <
jJ
gt@m?w(
3.3.1滚转角测量 Lm%: K]X
f|\onHI)>
3.3.2四自由度误差同时测量 f&Gt |
be.*#[
3.3.3五自由度误差同时测量 A~)D[CV
lhy* h_>
3.3.4六自由度误差同时测量 U|jSa,}
hb}+A=A=+
3.3.5激光跟踪测量 U/!T Kic+
_h{C_;a[_
习题与思考3 F(>Np2oi6
N sXHO
第4章激光全息与散斑测量 16 =sij%A
M/b Sud?@%
4.1全息术及其基本原理 jIJ~ QpNE
AE[b},-[
4.1.1全息术基本原理 _852H$H\
.P8&5i)'P,
4.1.2全息图的类型 pFOx>u2`a
;r<^a6B
4.1.3全息设备基本构成 Ayxkv)%:@)
dYJ(!V&
4.2激光全息干涉测量 EJMM9(DQ7
<M+|rD]oc
4.2.1单次曝光法 ,Lr. 9I.
-|$@-fY;
4.2.2二次曝光法 v[1aW v:
H\ F :95
4.2.3时间平均法 > qnko9 V
rNXQf'*I
4.3激光全息干涉测量的应用 V% rzk*LA
ag [ZW
4.3.1位移和形状检测 m*&]!mM"0G
q'T4w!V(V
4.3.2缺陷检测 ldU?{o:\s
p`olCp'
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 P3x8UR=fS
wr$("A(
4.4激光散斑干涉测量 M\uiq38
L/$H"YO v
4.4.1散斑的概念 mE+*)gb:Rd
em%4Ap
4.4.2散斑照相测量 fK>L!= Q
\ 2M_\Q`NY
4.4.3散斑干涉测量 "H'B*vc-
-*1d!
4.4.4电子散斑干涉 G#ZH.24Y
PxvyN_B#>
4.4.5时域散斑干涉 {'7B6
kMIcK4.MH
4.5散斑干涉测量的应用举例 W!Gq.M
xQ f*
习题与思考4 }|h# \$w
R`NYEptJ
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 3Z>Ux3[
P78g /p T
5.1激光衍射测量基本原理 cN/6SGHK
ER%^!xA
5.1.1单缝衍射测量 d[iQ` YW5
qU \w=
5.1.2圆孔衍射测量 qqjwJ!@P
? >7[7( |
5.2莫尔条纹测量 ; 5*&x z
!z\h| wU+
5.2.1莫尔条纹的形成原理 q`Go`v
'g}!
5.2.2莫尔条纹的基本性质 E^ B'4
?qb}?&1
5.2.3莫尔条纹测试技术 ju8> :y8
wW Lj?;bx
5.3衍射光栅干涉测量 #|uCgdi
\[;0 KV_
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 >xN
.F/[K
3(>B Ke
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 6_(&6]}66
&h}#HS>l
5.4X射线衍射测量 |Tv#4st
t*p71U4+I
5.4.1X射线衍射测量原理 xVw9 v6@`h
lov!o: dJ
5.4.2X射线衍射测量材料应力 #$.;'#u'so
%Tfbs yf%f
习题与思考5 " s,1%Ltt
?e%ZOI
第6章机器视觉测量 dn& s *
6,pnw
6.1摄像机模型 FUiRTRIYe
0 j^Kgx
6.2图像处理技术 atj (eg
XgZD%7
6.2.1图像滤波 N:^n('U&j
AzPu)
6.2.2图像增强 y#`tgJ:
2IK}vDsis
6.3结构光视觉测量 @ JGP,445
F/ ]2G^-
6.3.1激光三角法的测量原理 2_>N/Z4T
~?l |
[
6.3.2结构光视觉测量系统 Jx :Y-$
QRw"H 8nW
6.3.3点结构光视觉测量原理 B.=FSow
o e^ I
6.3.4线结构光视觉测量原理 <]ox;-56
wH*-(*N "
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 d z|or9&
)705V|v
6.4双目立体视觉测量 IYv` IS"
h0EEpL|\
6.4.1数学模型 9i:L&dN
?d* z8 w
6.4.2双目立体视觉的标定方法 juJkl SD
ibcRU y0%
6.5基于相位的视觉测量 ,KH #NY]
I^.Om])
6.5.1相移形貌测量 /WcG{Wdp
6bg
;q(*7
6.5.2立体相位偏折测量 ~g91Pr
YP oSRA L
6.6视觉测量的应用举例 #m xP w
8\^R~K`sY
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 x>K Or,f
g b1V ~
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 }CSDV9).S
iqsCB%;5
习题与思考6 RH W]Z
Pr<
X0HZH?V+
第7章激光测速与测距 b! t0w{^w
HZE#A b*L
7.1多普勒效应与多普勒频移 ^^sE:
G[ PtkPSJ
7.2激光多普勒测速 @?s Rj&w
H*n-_{h"t
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 vO^m;['
.^` {1%
7.2.2激光多普勒测速技术 T= DbBy0-
fgTg7 m
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 gjyYCjF
)MVz$h{c.]
7.3激光测距 u[;\y |75
l: ~/<`o
7.3.1脉冲激光测距 ; fTKf a
c^xIm'eob
7.3.2相位激光测距 LVM%"sd?
BKC iIf kZ
7.4激光测速和测距应用 b#%hY{$j
[\e eDa
7.4.1车载激光多普勒测速 8
/]S^'>
+HpA:]#Y
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 {lzWrUGO
^oz3F]4,g
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 Wtd/=gmiI
4\N ;2N
习题与思考7 P bn*_/H
/{ J4:N'B>
第8章光纤传感原理与技术 L<cx:Vz
H7Rx>h_
8.1概述 C3f' {}
"S]0
8.1.1光纤传感的主要类型 `g?Negt\v
KZY}%il!`
8.1.2光纤传感的主要特点 9rX&uP)j^#
O/(`S<iip
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 _ A y9p[l
Wis ~$"
8.2.1光纤的基本结构 net@j#}j-
xIW3={b 3
8.2.2平板波导介质中的光波模式 Z clQ
%\#8{g
8.2.3光在光纤中的传输规律 Pj^{|U2 1
s\(k<Ks
8.2.4光纤的传输特性 +) om^e@.
m 9WD T
8.3光纤传感 !-x$L>1$
RL XL&
8.3.1强度调制型光纤传感 4Z=_,#h4.
{z5--T ogJ
8.3.2相位调制型光纤传感 > >)b'c
NNR`!Pty
8.3.3偏振调制型光纤传感 | j`@eF/"
uAq~=)F>,
8.3.4波长调制型光纤传感
x+:UN'"r
\)904W5R
8.3.5光纤分布式传感 .G. 0WR/2
>8^
$ [}w
习题与思考8 [!uG1 GJ>
I*{ nP)^9
第9章激光雷达三维成像技术 On:il$MU
8W(*~}ydYY
9.1激光雷达三维成像原理 ~H_/zK 6e
TER =*"!
9.1.1激光雷达距离方程 ?
(Oy\
7>0o&
9.1.2信噪比 z,
) 6"/;
\ZFGw&yN
9.1.3可探测距离 k,6f
&#x
@})|Z}~
9.1.4横向成像参数 xC:L)7#aw
::l K L
9.2激光三维成像雷达技术 GW@;}m(
1CD+B=pQG
9.2.1机械扫描激光成像雷达 LgU_LcoM*
rQs)O<jl
9.2.2面阵成像激光雷达 dr}`H,X"3
{hjhL: pg
9.2.3固态激光成像雷达 ZohCP
TDKki(o=~
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 l`{\"#4
} 5[qo`M
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 PI)+Jr%L
# e1>H1eU
9.4激光三维成像雷达的应用 Wx}8T[A}
29" 'K.r
习题与思考9 Oh`69
k
\)N9 aV
第10章光学探针测量 w~A{(-
dx
B $ PP&/
10.1微观表面形貌测量 Dlae;5 D
`Bp.RXsd*
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 QB u MJm
|Q6.29 9
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 jDfC=a])
&*,#5.
10.2机械式探针测量 cWaSn7p !X
=E 4LRKn
10.2.1机械式探针测量基本原理 Egp/f |y
W=><)miQ@
10.2.2机械式探针测量系统 ay
;S4c/_
gMmaK0uhS
10.3光学焦点探测 VcO0sa f`
- q1?? u
10.3.1强度式探测方法 |(E
FY\
R6 .hA_ih
10.3.2差动探测方法 '&tG?gb&
+H-6e P
10.3.3散光方法 jyUjlYAAv`
4y?n
[/M/
10.3.4Foucault方法 b9J_1Gl]
jh%Eq+#S
10.3.5斜光束方法 z6=Z\P +
gnOt+W8
10.3.6共焦方法 wPd3F.<$
L^2%1GfE{
10.3.7光学焦点探针的特点 Lv;^My
4{U T!WIi
10.4干涉型光学探针测量 i Dp)FQ$
x7&B$.>3
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 t ;;U}
!mJ"g g
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 uK"=i8rs4
XkE`U5.
10.5扫描隧道显微镜 l'-Bu(
xQ-<WF1i
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 %~H-)_d20
?W?c 1>
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 (ylTp]~mR-
p
Z|V
3
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 M#4p E_G
&tLgG4pd
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 2ozax)GY
y| i,|
10.6原子力显微镜 { M4gF8(M
} ( J }f)
10.6.1AFM的基本硬件组成 r xvx
{tuYs:
10.6.2AFM的工作原理 .PIL
+x*]N
7Jyy z,!5
10.6.3AFM的工作模式 ]_ __M
jUYWrYJ
10.6.4AFM在力学测量中的应用 'j8:vq^d
w7.V6S$Ga
10.7扫描近场光学显微镜 VGy<")8D/
'6iEMg&3
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 #C74z$
Z*]9E^
10.7.2光子扫描隧道显微镜 %op**@4/t\
1y@i}<9F
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 Xv5wJlc!d
{Qf=G|Ah
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ]3],r ?-tJ
p?%y82E
10.8扫描探针显微镜 Olt ?~}
v!-/&}W) 1
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ~tS Z%q
.=7vI$ujd
10.8.2PTB研制的大范围SPM w>s,"2&5J
i4Q@K,$
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 KEo ,m
7 U Kh688
习题与思考10 y{B=-\ O]
[\98$BN
参考文献 ]KKS"0a
zlSNfgO
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