《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。 sygAEL;.
WpX)[au
[attachment=124599] [Q,E(
s
第1章光学测量的基础知识 ]|[, N>
#RK?3?wcr
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 ![os5H.b#q
:)+|q
1.1.1基本概念 e:IUO1#
fZ6lnZ
1.1.2误差与测量不确定度 )*N]Q
[3++Q-rR=
1.1.3基本构成 //VgPl
,u|vpN
1.1.4主要应用范围 "Ko ^m(`
.63:G<
1.1.5基本方法 #_{3W-35*
G S-@drZp_
1.1.6发展趋势 fU _itb(
+)Tt\Q%7
1.2光学测量中的常用光源 Klh7&HzR
y5>859"h
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 <#w0=W?
X
b-q:{r1h
1.2.2热光源 $Jo[&,
K2<Q9 ,v t
1.2.3气体放电光源 O<l_2?S1
Oqeoh<y!\
1.2.4固体发光光源 O-6848iCX
F!jY kDY
1.2.5激光光源 92+LY]jS
%qRbl4
1.3光学测量中的常用光学器件 %..{ c#V
n=
yT%V. l
1.3.1激光准直镜 z C6,m6Dv
\?&P|7N
1.3.2分光镜 xlF$PpRNM
z
c N1i^
1.3.3偏振分光镜 ,g%2-#L%
]+Yd#<j(u
1.3.4波片 L%9DaK
#\1;d8h
1.3.5角锥棱镜 V*SKWP
NxVqV5 '
1.3.6衍射光栅 1pogk0h.:
# 4_'%~-e
1.3.7调制器 :P<}
bGN
m/ 3b7c@r
1.3.8光隔离器 g@hg u
y
?]G OQI
1.4光学测量中的常用光电探测器 %qL0=ad
fdGls`H
1.4.1常用光电探测器的分类 @ae;&
si,fs%D&
1.4.2光电探测器的主要特性参数 %M^X> S\%
F,EcqM'f
1.4.3常用光电探测器介绍 t a _ !
74ma
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 "WR)a`$UR
B P% >J^
1.5.1光学测量系统中的噪声 Alaq![7MDP
K?:rrd=7q
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 , A?o
Au,xIe!t
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 5hak'#2
iZ2|/hnw
1.6.1概述 7H~StdL/>
0TK+R43 _
1.6.2机械调制法 _3- nw
o%X@Bz
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 d-nqV5
ykc$B5*
习题与思考1 S83wAr9T
@SeE,<
第2章光干涉测量 4. 2qt
Z5[TmVU
2.1光干涉基础知识 F-g(Hk|v
[3h~ y7
2.1.1光的干涉条件 pB;)H ii\
)MqF~[k<-
2.1.2干涉条纹的形状 w%;Z`Xn&u
v`evuJ\3
2.1.3干涉条纹的对比度 \xJTsdd
6[>UF!.=
2.1.4产生干涉的途径 _!6~o>
VXlTA>a }
2.2波面干涉测量 e8O[xM
V E1 B"s</
2.2.1概述 I_N(e|s\U
[4B.;MS(
2.2.2泰曼格林干涉仪 Kg^L
4Q
?-[.H^]s~
2.2.3移相干涉仪 1c_q NI;:p
afOb-G$d=
2.2.4共路干涉仪 ;hU56lfZ)X
]^:l?F\h
2.3激光干涉仪 g
&~T X
aGvD
2.3.1迈克尔逊干涉仪 <kIg>+
xo/[,r R
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 } XVz?6
.6S]\dp7~
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 }2 zJ8 A9-
6 N[XWyS
2.4白光干涉仪 H~x,\|l#
BoJ@bOe#
2.5外差式激光干涉仪 d4<Ic#
LQ
pUyqR
2.5.1概述 Kt3/C'zu
Q?rb(u(
2.5.2双频激光干涉仪 NMb`d0;(
'V=w?G
5
2.5.3激光测振仪 [X[d`@rXv
4jEPh{q
2.6激光自混合干涉测量 d[;=X .fZ2
:{<( )gfk
2.7绝对长度干涉计量 0]3%BgZ(a8
Z|+SC \Y
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Av[L,4A
@(2DfrC
2.7.2激光无导轨测量 J2H/z5YRJ4
UV8,SSDT V
2.8激光干涉测量的重大应用举例 oyV@BHJO@
(@Q@B%!!K
2.8.1激光干涉测量引力波 Z{nJ\`
b?`8-g
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ;,GE!9HW
<EKDP>,~
习题与思考2 ]5b%r;_
]v96Q /a
第3章激光准直与跟踪测量 1L.H "
.nX+!EXeS
3.1概述 GGHe{l
PK^{WF}L;
3.1.1激光准直测量基本原理 Ftu~ nh}
KZ^W@*`D
3.1.2激光准直测量系统的组成 Bgs3sM9
fnV^&`B B
3.2激光测量直线度原理 /=co/}i
v7"' ^sZ?
3.2.1直线度测量概述 Kj;gxYD>6
G3vKA&KZ
3.2.2激光测量直线度方法 `Cy- * $$
yAO Ye"d
3.2.3直线度测量误差分析 ~ld qg2c
#:"F-3A0
3.3激光同时测量多自由度误差 9q xB/5d_
]F
kLtq
3.3.1滚转角测量 )+T\LU
</0@7
3.3.2四自由度误差同时测量 iDej{95
tEP~` $9
3.3.3五自由度误差同时测量 "C 7-^R#
_/0vmgQ&
3.3.4六自由度误差同时测量 V~p/ P
_IiTB
3.3.5激光跟踪测量 .T0w2Dv /
lN"%~n?
习题与思考3 *k$&U 3=
2:0'fNXop
第4章激光全息与散斑测量 4kZX$ct }
U6V+jD}L]
4.1全息术及其基本原理 m3zmyw}
'B&gr}@4O=
4.1.1全息术基本原理 |f+|OZY
*|S.[i_7
4.1.2全息图的类型 "bZ {W (h
4L}i`)CmB
4.1.3全息设备基本构成 %7WQb]y
.: ~);9kj
4.2激光全息干涉测量 -m*IpDi
6}bUX_!&s
4.2.1单次曝光法 9&e=s<6dO
3B| ?{U~
4.2.2二次曝光法 Eshc "U
|E:q! 4?0
4.2.3时间平均法 $S{B{FK
<:=}1t.Z
4.3激光全息干涉测量的应用 tNf?pV77
oGz-lO{lt
4.3.1位移和形状检测 PYWp2V/
f?)BAah
4.3.2缺陷检测 #4uuT?!
\ci'Cbn\o
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 f4F13n_0X
5P{PBd}glp
4.4激光散斑干涉测量 Qu4Bd|`(k
U1zcJ l^
4.4.1散斑的概念 !Cse,6/Z
Y>v (UU
4.4.2散斑照相测量 -yKx"Q9F
BK. _cDR
4.4.3散斑干涉测量 ,CACQhrng
D*!p8J8Ku
4.4.4电子散斑干涉 M1(+_W`
V'[Lqe,y
4.4.5时域散斑干涉 p RS +vV3
yk
r5bS
4.5散斑干涉测量的应用举例 d N'2;X
9I3vW]0x[
习题与思考4 GF(<!PC
:oRR1k
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 WDznhMo
& fH;A X.
5.1激光衍射测量基本原理 05_aL` &eb
9a_B
5.1.1单缝衍射测量 C:Tjue{G2
lP$bxUNt
5.1.2圆孔衍射测量 Qoa gy L
2flgfB}2k
5.2莫尔条纹测量 }O=QXI F5
a:$hK%^
\
5.2.1莫尔条纹的形成原理 A6D.bJ)
v2X>%
5.2.2莫尔条纹的基本性质 g5THkxp
.9r+LA{
5.2.3莫尔条纹测试技术 (sX=#<B%
X}X TEk3[
5.3衍射光栅干涉测量 #Av6BGM|,
j,@N0~D5
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 *=+m;%]_
R.KqTEs<k
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 P <& -8QA
6g\SJ O-;N
5.4X射线衍射测量 +C`h*%BW
Vn:BasS%
5.4.1X射线衍射测量原理 H"~]|@g-p
879x(JII
5.4.2X射线衍射测量材料应力 :Bk!YK
wD(1Sr5n
习题与思考5 ARcPHV<(2
\SA"DT
第6章机器视觉测量 ^;on
pVuJ4+`
6.1摄像机模型 CHeU` !:
vkFfHzR$
6.2图像处理技术 GtYtB2U
:` FL95
6.2.1图像滤波 }o>6 y>=
T(<
[k:`
6.2.2图像增强 #.
mc+n:I
{Pi+VuLE
6.3结构光视觉测量 jlh yn0
>0#Wk mRY
6.3.1激光三角法的测量原理 )e,Rp\fY$
x 6=Yt{
6.3.2结构光视觉测量系统 '
K X'{ Gy
Kk?]z7s-4
6.3.3点结构光视觉测量原理 Z0fl ]3 p
Vfm (K
6.3.4线结构光视觉测量原理 UkO L 7M
MjGeH>c
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 +4[L_
%by8i1HR
6.4双目立体视觉测量 iw`,\ V&
P=Au~2 X
6.4.1数学模型 ZS\ jbii8
1J(` kQ)c
6.4.2双目立体视觉的标定方法 &C_0JyT
|nf FI
6.5基于相位的视觉测量 yJ(B PSt
ze%kP#c6!
6.5.1相移形貌测量 /FzO9'kj
SV-M8Im73z
6.5.2立体相位偏折测量 D%t cYI(
w!~%v
#
6.6视觉测量的应用举例 ?Hb5<,1u3
T]&%
KQ
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 )3W`>7>
/ h/f&3'h
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 l4 @
<"Ox)XG3]W
习题与思考6 } Mh@%2$
u`%Kh_
第7章激光测速与测距 (}$ pf6s
Ek0zFnb[Gx
7.1多普勒效应与多普勒频移 ;< aT| 4
Im7t8XCG
7.2激光多普勒测速 ^lF 'KW$
%'}zr>tx:
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 AKKp-I5
XkG:1H;Q%
7.2.2激光多普勒测速技术 = F!_ivV
\v7->Sy8
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 J$9`[^pV
03 ]
7.3激光测距 T d7f
5xHP5+&
7.3.1脉冲激光测距 `s0`kp
jRk" #:
7.3.2相位激光测距 ||M;[-JoJ
>mk}
7.4激光测速和测距应用 PP2>v|
|4=Du -e
7.4.1车载激光多普勒测速 ;IN!H@bq
D)XV{Wit
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 h($XR+!#
PrA?e{B5m
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 [8- . T4
]W c:9Zb
习题与思考7
: h"Bf@3
*bi!iz5F
第8章光纤传感原理与技术
j -H2h
29W~<E8K-
8.1概述 | )"`v'8>
k9V#=,K0
8.1.1光纤传感的主要类型 hKG)*
Q
Ukf4Q\@w
8.1.2光纤传感的主要特点 {LwV&u(
,YEwz3$5u
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 cO&(&*J r
q+KGQ*
8.2.1光纤的基本结构 @-L4<=$J
z5V~m_RO
8.2.2平板波导介质中的光波模式 s{"}!y=]
+,"O#`sy<
8.2.3光在光纤中的传输规律 !x%$xC^Iz
Q+Sx5JUR~
8.2.4光纤的传输特性 m$ubxI)
uBr^TM$k&
8.3光纤传感 jrF#DDH?I
J )*7JX
8.3.1强度调制型光纤传感 4#dS.UfI
'@jP$6T&
8.3.2相位调制型光纤传感 /Dmuvb|A
|8DMj s()*
8.3.3偏振调制型光纤传感 )z:"P;b"Nl
vtm?x,h
8.3.4波长调制型光纤传感 n`W7g@Sg#I
(IE\}QcK
8.3.5光纤分布式传感 p3Ey[kURp
V|v KYEFry
习题与思考8 +!@@55 I-
q_J)68B R
第9章激光雷达三维成像技术 bL6 , fUS
j9voeV|7
9.1激光雷达三维成像原理 vv F:
B&bQv dp
9.1.1激光雷达距离方程
4s <|8
D|8Pe{`
9.1.2信噪比
i_[nW
eu^ B
9.1.3可探测距离 Xb/W[rcs
eG\|E3 Cb9
9.1.4横向成像参数 `A\|qH5`W
(8XP7c] 5
9.2激光三维成像雷达技术 eHIsTL@Fp
8|U-{"!O ?
9.2.1机械扫描激光成像雷达 Z(~v{c %<
W xgA{q7:
9.2.2面阵成像激光雷达 UA%tI2
R9-Ps qmF
9.2.3固态激光成像雷达 z:Q4E| IX
gO9\pI 2
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 5N5Deb#V
IXz)xdP
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ah8xiABa
[VL+X^
9.4激光三维成像雷达的应用 u/,ng &!
^! r<-J
习题与思考9 2Nau]y]=
LQr+)wI
第10章光学探针测量 +{7/+Zz
T \"eqa
10.1微观表面形貌测量 K'DRX85F
a6/$}lCq
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 & % infPI'
LOPw 0@
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 iN]#XIQ%
C5ia9LpRX
10.2机械式探针测量 Ra~|;(
%d
(& =gM
10.2.1机械式探针测量基本原理 )LRso>iOO
s2N~p^
10.2.2机械式探针测量系统 $!m (S&f
XW2{I.:in>
10.3光学焦点探测 ~d)2>A 2:
{] Zet}2
10.3.1强度式探测方法 )r +o51gp
'(S@9%,aK1
10.3.2差动探测方法 d8V)eZYXy~
T M?RH{(r
10.3.3散光方法 !=t.AgmL
1#OM~v6B
10.3.4Foucault方法 !# ' y#
rO;Vr},3\%
10.3.5斜光束方法 ^~65M/
+kdZfv>
10.3.6共焦方法 O>~ozW &
rT}k[
10.3.7光学焦点探针的特点 C EMe2~
F%s'R 0l
10.4干涉型光学探针测量 &|j^?ro6
!}$,) ~<+H
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 +|OrV'
PRpW*#"EI
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 hOTqbd}
{rE]y C^
10.5扫描隧道显微镜 _=s{,t
&u
FfET 45"l
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 k NnI$(H"H
/#]4lFk:h
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ^XbN&'^,HL
__Tg 1A
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 99]&Xj
bFt$u]Yvo
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 54geU?p0
}X;LR\^u[f
10.6原子力显微镜 pZA0Go2!IN
Bl6> y/
10.6.1AFM的基本硬件组成 8G6[\P3fQ
M NzWTn@
10.6.2AFM的工作原理 lgL|[ik`
F\"`^`( O
10.6.3AFM的工作模式 Ce%fz~*b
'G J'Vli
10.6.4AFM在力学测量中的应用 4#c-?mh_
*>%tx k:)
10.7扫描近场光学显微镜 {G^f/%
lM N3;}K
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 LaolA qU
w]ZE('3%W
10.7.2光子扫描隧道显微镜 t R(Nko
( ;(DI^Un8
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 *53@%9 {u
)t#v55M
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 E2Jmo5yJR
|[ lmW%
10.8扫描探针显微镜 FO/ [7ZH
I\FBf&~
10.8.1NRC的大范围计量型AFM %x2_njDd
},W<1*|
10.8.2PTB研制的大范围SPM d2!A32m
Dno' - {-
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ET[vJnReC
bW e_<'N
习题与思考10 Q Jnji
f'>270pH
参考文献 &LD=Zp %
>Y\$9W=t
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