《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。 a :jRQ-F)
S7-ka{S
[attachment=124599] cH> rS\|Y
第1章光学测量的基础知识 X !5
)hH9VGZq(
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 \Nc/W!r*9
.p%p _
1.1.1基本概念 tt=?*n
W4yNET%l,
1.1.2误差与测量不确定度 '3Ir(]Wfd
r3o_mO?X
1.1.3基本构成 Wxl^f?I`:
DXlP (={*
1.1.4主要应用范围 e{edI{g
]KGLJ~hm>
1.1.5基本方法 [GeJn\C_?
q!#e2Dx
1.1.6发展趋势 kBY 54pl
ScrE tN
1.2光学测量中的常用光源 !Gu,X'#Ab
V\zf yH\~
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 `"v5bk
SCl$+9E
1.2.2热光源 @R= gJ:&a
mrDIt4$D
1.2.3气体放电光源 .gNWDk0$Y
)r v5Q H`i
1.2.4固体发光光源 -f0Nb+AR
!|`G<WD
1.2.5激光光源 [B9'/:
4l2i'H
1.3光学测量中的常用光学器件 -ea>}S
ko2Kz
k
1.3.1激光准直镜 OKfJ
Ec| Gom?
1.3.2分光镜 kVs'>H@FY
>{i/ LC^S
1.3.3偏振分光镜 %sb)U ~gP
l%*KB ME
1.3.4波片 @cPb*
&Zl $7
1.3.5角锥棱镜 d3h2$EDD
uR{HCZ-
1.3.6衍射光栅 I*R[8|
'3Yci(t+
1.3.7调制器 @' U9*:}U
&P&LjHFK
1.3.8光隔离器 <A&mc,kj
pN/)$6 =
1.4光学测量中的常用光电探测器 fk)ts,p?
I%^Ks$<"
1.4.1常用光电探测器的分类 W R@=[G#TJ
LtKiJ.j?A
1.4.2光电探测器的主要特性参数 N2uxiXpQZ=
N+x0"~T}I
1.4.3常用光电探测器介绍 kf+] bV
Pl<r*d)h
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 }^WQNdws56
G?!b00H
1.5.1光学测量系统中的噪声 R0y={\*B5k
24"Trg\WK[
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 {4Y@ DQ-
@\v,
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 (Da/$S.
N-|E^XIV
1.6.1概述 ( &0%![j&
^RytBwzKM
1.6.2机械调制法 MB
: knj
%)T>Wn%b]v
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 )%x oN<
kA?a}
习题与思考1 #k8bZ ?*:
YLVV9(
第2章光干涉测量 C
J S
C{!L +]/
2.1光干涉基础知识 zu'Uau
|WH'aGG
2.1.1光的干涉条件 4>nY't;0
:S}!i?n
2.1.2干涉条纹的形状 *"` dO9Yf_
q}>1Rr|U`
2.1.3干涉条纹的对比度 ! TY9\8JzV
D'Tb=
2.1.4产生干涉的途径 o9ZHa
IY 6DZP
2.2波面干涉测量 !"/]<OQ
=3OK 3|
2.2.1概述 >f #P(
jZeY^T)f"
2.2.2泰曼格林干涉仪 q 65KxOf`
6s\niro2
2.2.3移相干涉仪 XJy~uks,
r2}u\U4>
2.2.4共路干涉仪 =gS?atbX
^%|,G:r
2.3激光干涉仪 sm5\> L3V
t!R R5!
2.3.1迈克尔逊干涉仪 0 3fCn"
G 'IqAKJ
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 "a))TV%N
cH OtMPyQ
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 ^T@ (`H4@
xgHR;US H
2.4白光干涉仪 "V-k_d "
O*{<{3
2.5外差式激光干涉仪 =!T@'P?
F8M&.TE_3
2.5.1概述 r!SMF ]?SJ
iSu7K&X9q
2.5.2双频激光干涉仪 Qb<i,`SN
i'9aQi" G
2.5.3激光测振仪 7S$Am84%
wBZ=IMDu\
2.6激光自混合干涉测量 | N_tVE
2g5 i3C.q$
2.7绝对长度干涉计量 4-;"w;
Fw5|_@&k
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 |S.G# za
[ZC ]O2'
2.7.2激光无导轨测量 't:$Lx
_R&mN\e y5
2.8激光干涉测量的重大应用举例 rD=8O#m
g
cb!mV5M-g
2.8.1激光干涉测量引力波 eKjmU | H
r09gB#K 4
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 {$D[l
hj
' i5 VU4?K
习题与思考2 0WT]fY?IS
V/|).YG2
第3章激光准直与跟踪测量 n^aSio6
x|4m*>Ke
3.1概述 yUV0{A-q{0
^mxOQc !
3.1.1激光准直测量基本原理 Zjq a n
x` T
3.1.2激光准直测量系统的组成 B1< :nl
Zjis0a]v~k
3.2激光测量直线度原理 X`#,*Hk K
n@5Sp2p
3.2.1直线度测量概述 E;!pK9wL|
PL$*)#S"$
3.2.2激光测量直线度方法 7P1G^)
y/=:F=H@w
3.2.3直线度测量误差分析 j>j Zg<}J
U\aP
3.3激光同时测量多自由度误差 .Zo %6[X
h OYm
=r
3.3.1滚转角测量 ;W%nBdE6|
,b[}22
3.3.2四自由度误差同时测量 j("$qp v
:5)Dn87
3.3.3五自由度误差同时测量 k=;>*:D%
_Z~cJIEU
3.3.4六自由度误差同时测量 dRw O t
ZEY="pf
3.3.5激光跟踪测量 8A q [@i
WgHl.
:R
习题与思考3 HI iMq'H^
Br/qOO:n$}
第4章激光全息与散斑测量 x_za
R}WI
3On IAk3
4.1全息术及其基本原理 G JZGHUB=>
P dgn9
4.1.1全息术基本原理 <Q57}[$*)
)ph* *g
4.1.2全息图的类型 K:!){a[
-CV_yySc
4.1.3全息设备基本构成 $DPMi9,7^
?O(@B T
4.2激光全息干涉测量 b"D? @dGB,
}YV,uJH[
4.2.1单次曝光法 8: # \g
~ZrSoVP=
4.2.2二次曝光法 ggluQG A
i4<&zj})
4.2.3时间平均法 b1+6I_u.
t<~WDI|AN
4.3激光全息干涉测量的应用 /zt9;^e
. <xzf4C
4.3.1位移和形状检测 eAqSY s!1
' Cki"4%<
4.3.2缺陷检测 (pBP f
6yDj1 PI
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 N$'/J-^
bBx.snBK
4.4激光散斑干涉测量 G.j R
~\vGwy
4.4.1散斑的概念 m/{HZKh
6d4e~F
4.4.2散斑照相测量 PK&3nXF%4
48}L!m @
4.4.3散斑干涉测量 'K|Jg.2
[^N8v;O
4.4.4电子散斑干涉 NxOiT#YH
01N]|F:
4.4.5时域散斑干涉 GUX! kj
7CKpt.Sz6
4.5散斑干涉测量的应用举例 0^%\! Xxq
@.rVg XE=!
习题与思考4 g(X-]/C {
r 'TxYM-R
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 3HtLD5%Q
\VL_
5.1激光衍射测量基本原理 )7X+T'?%
Kmk}Yz
5.1.1单缝衍射测量 C-wwQbdG/
-|1H-[Y(
5.1.2圆孔衍射测量 "hE/f~\
@k<
e] @r
5.2莫尔条纹测量 =O~ J
t=-t xnlr<
5.2.1莫尔条纹的形成原理 1/ZvcdYB
}"$2F0
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ^*6So3
h;q= <[h\
5.2.3莫尔条纹测试技术 96NZ r T
4jWzYuI&J
5.3衍射光栅干涉测量 >rbHp Lm1`
E$u9Jbe
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 `5HFRgL`.
$A4rdhvd
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 =)h<" 2
G<F+/Oi&DX
5.4X射线衍射测量 `&3hfiI}
;8| D4+
5.4.1X射线衍射测量原理 k!&G ; 6O-
\t pJ
5.4.2X射线衍射测量材料应力 0XkLWl|k
TO(2n8'fdO
习题与思考5 DGs=.U-=e
%i!=.7o.
第6章机器视觉测量 2#srecIz-!
(31ia"i%
6.1摄像机模型 z;c~(o@4
0Q>yv;M
6.2图像处理技术 9s# Q[\B!
iRbTH}4i
6.2.1图像滤波 JYAtQTOR
J|O=w(
6.2.2图像增强 t K
$r_*
N W Sm
6.3结构光视觉测量 qdM=}lbc
.5S< G)Ja
6.3.1激光三角法的测量原理 fXL& ?~fS
!!{!T;)l
6.3.2结构光视觉测量系统 Moldv
x=M
Bz VF!<!
6.3.3点结构光视觉测量原理 +t9$*i9`L
/Zzb7bHLK
6.3.4线结构光视觉测量原理 v$WH#;(\
].TAZ-4s
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 +qWrm |O]
bOB<m4
6.4双目立体视觉测量 "k ;j@
v U4G w4
6.4.1数学模型 xr;:gz!h
K )D5 %?D
6.4.2双目立体视觉的标定方法 \! *3bR
?k|}\l[X1
6.5基于相位的视觉测量 7EfLd+
jD<fu
6.5.1相移形貌测量 :jKiHeBQu?
.wdWs tQ
6.5.2立体相位偏折测量 \*wQ%_ N5
`rwzC wA1
6.6视觉测量的应用举例 o4[
o+w G6 9
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 X \=m
\68 x]q[
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 M%3P@GRg
K Tmduf7DL
习题与思考6 x5X;^.1Fr
3PBGIo
第7章激光测速与测距 sy\ w ^]
03% `ouf
7.1多普勒效应与多普勒频移 0\y{/P?I$
L[j73z'
7.2激光多普勒测速 - &7\do<
LH@xr\^
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ]Qu.-F#g
g?9IS,Gp
7.2.2激光多普勒测速技术 I6.!0.G
K1_]ne)
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 San=E@3}v!
G\;a_]Q
7.3激光测距 z{>p< )h
m|CB')
7.3.1脉冲激光测距 Miw*L;u@W
&|'t >-de,
7.3.2相位激光测距 CyWMr/'
|_}
LMkU)
7.4激光测速和测距应用 -|FSdzvg
%XQ!>BeE
7.4.1车载激光多普勒测速 4Y>J,c
)-u0n] ,
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 2!Gb4V
O:I"<w 9_1
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 d %EUr9~?
5gg
Yg $
习题与思考7 fqY; > Z
J^Mq 4&
第8章光纤传感原理与技术 drM@6$k
JO&~mio
8.1概述 k0/S&e,*
fDzG5}i
8.1.1光纤传感的主要类型
7<Yf
\\D(St
8.1.2光纤传感的主要特点 e Lj1
l_MF9.z&
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 C 7a$>#%
AWG;G+
8.2.1光纤的基本结构 Hd8 O3_5
A@?Rj
8.2.2平板波导介质中的光波模式 X9S` #N
~CRd0T[^
8.2.3光在光纤中的传输规律 3+uCTn0%
6!;eJY j,
8.2.4光纤的传输特性 HO`N]AMw
g2|qGfl{C
8.3光纤传感 lR8Lfa*/7
L T2UY*
8.3.1强度调制型光纤传感 ' ~F
h8)m2KrZ!.
8.3.2相位调制型光纤传感 vUNmN2pRJ
zQ=c6xvm8
8.3.3偏振调制型光纤传感 /E32^o|,>
3%0ShMFP@
8.3.4波长调制型光纤传感 N+3]C9 2o
?B593 4X
8.3.5光纤分布式传感 7%0V ?+]P
|({ M8!BS
习题与思考8 iu$:_ W_
~B2,edkM
第9章激光雷达三维成像技术 | 3:e$
4]P5k6 nV
9.1激光雷达三维成像原理 VHb Q LJ0
d7
W[.M$]
9.1.1激光雷达距离方程 #=81`u
pOKs VS%fT
9.1.2信噪比 tF&g3)D:NV
K
K _
9.1.3可探测距离 9()d7Y#d/`
v *[oe
9.1.4横向成像参数 |vUjoa'.7E
Zai:?%^
9.2激光三维成像雷达技术 oWP3 Y.
_X e" +
9.2.1机械扫描激光成像雷达 Ui43 &B
[zw0'-h.
9.2.2面阵成像激光雷达 0hB9D{`,{
>DSD1i+N
9.2.3固态激光成像雷达 9!u&8#i
# ^q87y
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 y~Ts9AE
/T\'&s3D+
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 R<e D)+
N\nxo0sl
9.4激光三维成像雷达的应用 9:v0gE+.
W3M1> (
习题与思考9 62D UF
ZdsYIRU#
第10章光学探针测量 w40 -K5wt>
Wq"5-U;:w
10.1微观表面形貌测量 $eU oFa5A
=g3o@WD/G
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 7Z R0cJw;
VsjE*AJpe
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 d [f,Nu'
sn.0`Stt
10.2机械式探针测量 R[vA%G
S"Z.M _
10.2.1机械式探针测量基本原理 eR|u']Em>T
ZT
d)4f
10.2.2机械式探针测量系统 (` cXS5R
p *5QV
10.3光学焦点探测 dVKctt'C
BTAt9Z8qK
10.3.1强度式探测方法 d$}!x[g$Z
30fqD1_{
10.3.2差动探测方法 C
&~s<tcn
7]F@ g}8
10.3.3散光方法 xN +Oca
sBq6,Iu
10.3.4Foucault方法 /t|Lu@&:Xo
' i;/?'!W6
10.3.5斜光束方法 W&Xm_T[ Q
u WjSqyb:
10.3.6共焦方法 Tg yY 9
I3^ }$#>
10.3.7光学焦点探针的特点 jxdX7aik
vhE^jS<Tg
10.4干涉型光学探针测量 u5O`|I@R
f =T-4Of
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 yLgv<%8f
$VNj0i. Pr
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 s g9
A?+cdbxJw
10.5扫描隧道显微镜 ~m6b6Aj@6
,ui=Wi 1
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 MG-#p8
UNF@%O4_T
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 c_Lcsn
uFYcVvbT@
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 z XZXp~7)
} l<:^ lX
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ]WvV*FL9D3
(,I 9|
10.6原子力显微镜 X0 ^~`g
H#:Aby-d}
10.6.1AFM的基本硬件组成 G/N 1[)
4'# ?"I
10.6.2AFM的工作原理 'B9q&k%<
}'WEqNu E
10.6.3AFM的工作模式 {JlSfJw !
Y{ I,ipU.
10.6.4AFM在力学测量中的应用 z]HaE|j}S
pB:/oHV
10.7扫描近场光学显微镜 F S!D
oYAHyCkVq
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 :y1,OR/k
k@|Go )~
10.7.2光子扫描隧道显微镜 1" S~#
FSD~ Q&9&
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 bc]SY =
gaWJzK
Yc_
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 %V|n2/O
Y
[79iC$8B|
10.8扫描探针显微镜 :k Kdda<g#
o0 |T<_
10.8.1NRC的大范围计量型AFM e]*@|e4 b
cnz+%Y N
10.8.2PTB研制的大范围SPM 2*5pjd{Kt
`5
Iaz
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 C;I:?4
L>&9+<-B
习题与思考10 G]zyx"0Sqb
H (tT8Q5i
参考文献 D9JHx+Xf>
O"~CZh,:r}
|