《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。 B_S3}g<~
3XRG"
[attachment=124599] ?]z
._I`E
第1章光学测量的基础知识 q~3&f
b$`O|S
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 `FwAlYJK
G!\x c
1.1.1基本概念 FuKNH~MevQ
*l//r
V?l
1.1.2误差与测量不确定度 z -D pLV
riL!]'akV
1.1.3基本构成 d1-p];&
ry0 =N^
1.1.4主要应用范围 5*AKl< Jl
<G >PPf}
1.1.5基本方法 *"ShE=\p
H 4,y uV
1.1.6发展趋势 .kIf1-(<U
gm DC,"Y<
1.2光学测量中的常用光源 DF onK{
2. _cEY34
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 A=K1T]o
=Ug_1w
1.2.2热光源 wk#QQDV3|0
7 SZR#L
1.2.3气体放电光源 yH^*Fp8V
@Xmk Im
1.2.4固体发光光源 H JiP:{
w.f [)
1.2.5激光光源 Vd4osBu{fY
%*OJRL`
1.3光学测量中的常用光学器件 JyO lVs<T
OT i3T1&
1.3.1激光准直镜 `t6L'% \
gwJu&HA/
1.3.2分光镜 z3]U% y(,
Ne
4*MwK
1.3.3偏振分光镜 P{18crC [1
k6BgY|0g C
1.3.4波片 <.ky1aex7
:(Bi {cw
1.3.5角锥棱镜 ^%pwyY\t
) v~]lk,o
1.3.6衍射光栅 5b p"dIe
V-jL`(JF%
1.3.7调制器 @g~sgE}#
k#x pY!'7
1.3.8光隔离器 "Ycd$`{Vgt
s jm79/
1.4光学测量中的常用光电探测器 WKsx|a] U
m{c#cR
1.4.1常用光电探测器的分类 ISew]R2
TzGm562o%
1.4.2光电探测器的主要特性参数 U mX[=D|
(N4(r<o;
1.4.3常用光电探测器介绍 ,np`:fBMy
)AX H^&
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 L0tKIpk
8[;oUVb5
1.5.1光学测量系统中的噪声 2]=I'U<E!
p)xI5,b$9
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 :* b4/qpYv
^~ $&
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ZnLk :6'
X:&p9_O@
1.6.1概述 ]bb}[#AY
3ohcHQ/a
1.6.2机械调制法 Ws)X5C =A
vp-7>Wj
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 twmJ
/
L M
习题与思考1 !!% [JR)cS
IQe[ CcM
第2章光干涉测量 i0Q
_f!j
5KE%@,k k
2.1光干涉基础知识 =@=R)C4f*
q-
(N Zno
2.1.1光的干涉条件 B@inH]wq
N P'Ke:
2.1.2干涉条纹的形状 e-3pg?M
i03}f%JnuO
2.1.3干涉条纹的对比度 oh0|2 IrM
`yX+NRi(s
2.1.4产生干涉的途径 E(kpK5h{
e.|RC
2.2波面干涉测量 DN':-PK
KG mc*Jwy
2.2.1概述 5|G3t`$pa
nvo1+W (%
2.2.2泰曼格林干涉仪 xWz;5=7a]
/3 Ix,7
2.2.3移相干涉仪 Cmx2 /N
XW_xNkpL5c
2.2.4共路干涉仪 V ,"iMo
k5QD5/Ej
2.3激光干涉仪 afiK!0col2
ak8^/1*@
2.3.1迈克尔逊干涉仪 &9w%n
L_1_y, 0N
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 emY5xZ@N
i~B@( ,
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 #IhLpO
V /9"Xmv75
2.4白光干涉仪 Nwl RPyt
U"y'Kd
2.5外差式激光干涉仪 J*~2 :{=%
,x "yZ
2.5.1概述 >l< ~Z;
PT@e),{~o9
2.5.2双频激光干涉仪 R k j KIa
K R+BuL+L
2.5.3激光测振仪 NQiecxvt=
!QR?\9`
2.6激光自混合干涉测量 ?~JxO/K
,C,e/>+My
2.7绝对长度干涉计量 +>:_kE]?nX
/z)3gsF
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 >+jbMAYSq
'Rkvsch
2.7.2激光无导轨测量 oz0n$`O$/
RJ}y f|d-C
2.8激光干涉测量的重大应用举例 g[wP!y%V
O})u'
2.8.1激光干涉测量引力波 l c3S|4
t>6x)2,TC
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 .W@4vrp@
8LQ59K_WX
习题与思考2 (o6[4( G
<% 7P
第3章激光准直与跟踪测量 =SK+ \j$
[[?[? V ,
3.1概述 1; Wkt9]9
UC+7-y,
3.1.1激光准直测量基本原理 vJj:9KcP>h
uO _,n
3.1.2激光准直测量系统的组成 ]o[X+;Tj|
tf7v5iG e
3.2激光测量直线度原理 8>VI$
S GBVR ^
3.2.1直线度测量概述 [ }p
Ck3QrfM
3.2.2激光测量直线度方法 3KZ
y
H
0/SC
3.2.3直线度测量误差分析 E)80S.V
8yE%X!E
3.3激光同时测量多自由度误差 R?bn,T>
KcmDF4C2
3.3.1滚转角测量 4C,kA+P
_ z<Y#mik
3.3.2四自由度误差同时测量 '"xL}8HX}
@[5_C ?2
3.3.3五自由度误差同时测量 M$&WM{ Pr^
(zS2 Ndp
3.3.4六自由度误差同时测量 4/HY[FT
|.Nr.4Yp
3.3.5激光跟踪测量 = GH@.3`X
Ox7uG{t$#
习题与思考3 Q/QQ:t<XUi
@)OnIQN~
第4章激光全息与散斑测量 =`]|/<=9'U
5Cc6 ,
]
4.1全息术及其基本原理 UzU-ey A
;Na8 _}
4.1.1全息术基本原理 <TLGfA1bC
Avs7(-L+s
4.1.2全息图的类型 } g3HoFC
MtZt8s
4.1.3全息设备基本构成 9feD!0A
zdLVxL>87
4.2激光全息干涉测量 8^<c,!DM
B@cJ\
4.2.1单次曝光法 IwTr'}XIw
bK$/,,0=X/
4.2.2二次曝光法 ^ i{,z*vi
'?{0z!!
4.2.3时间平均法 U OR _M5
mD D4_E2*
4.3激光全息干涉测量的应用 4NpHX +=P
6C:x6'5[
4.3.1位移和形状检测 gB/;clCdX)
[<D+p qh
4.3.2缺陷检测 $xRo<,OV+
H o4B
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 }iPo8Ra
nmD1C_&
4.4激光散斑干涉测量 (@ %XWg
ELN|;^-/|Q
4.4.1散斑的概念 U9<_6Bsd
+Fk4{p
4.4.2散斑照相测量 Nl~Z,hT$*
Rz.i/w g}
4.4.3散斑干涉测量 /J 1S@-
H{j~ihq7
4.4.4电子散斑干涉 :FoO Q[Q
H<V+d^qX\w
4.4.5时域散斑干涉 /Qr A8
I`/]@BdgY
4.5散斑干涉测量的应用举例 a<f;\$h]
vx04h ~
习题与思考4 4| zd84g
g/OI|1a
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 96vj)ql
rumAo'T/%
5.1激光衍射测量基本原理 tegOT] |
CHPL>'NJzc
5.1.1单缝衍射测量 b HO7* E
fkW3~b
5.1.2圆孔衍射测量 Of D@\;L
*GCA6X
5.2莫尔条纹测量 #t=[w
>oe4mW
5.2.1莫尔条纹的形成原理 5XzrS-I+X@
!IO&&\5
5.2.2莫尔条纹的基本性质 v]66.-
jVX._bEGX
5.2.3莫尔条纹测试技术 !$D&6M|C8l
B:e.gtM5
5.3衍射光栅干涉测量 4 0 A&#u9o
~;}\zKQKE
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ktN% !Mh\
M,&tA1CH
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 grGhN q
HpW" lYW4
5.4X射线衍射测量 ~@xT]D!BQ
qO7fbql_
5.4.1X射线衍射测量原理 $RpF xi
DD2adu^
5.4.2X射线衍射测量材料应力 lrCm9Oy
\.5F](:
习题与思考5 s jS i;S4
*f{7
第6章机器视觉测量 @o`s f-8x
:eSc ;
6.1摄像机模型 TKK,Y{{
]GcV0&|
6.2图像处理技术 :){)JZ}-95
bi+9R-=&
6.2.1图像滤波 P_Z M'[
a-fv[oB
6.2.2图像增强 N A8
sN
-4 8`#"xy
6.3结构光视觉测量 %WZ$]M?q
M/*Bh,M`
6.3.1激光三角法的测量原理 J)_>% .
{ AFf:[G
6.3.2结构光视觉测量系统 {JX f*IJ
$Ru&>D#stK
6.3.3点结构光视觉测量原理 qbH %Hx
V)=Z6 ti
6.3.4线结构光视觉测量原理 >A<Df
gglf\)E;}E
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 YDW|-HI F
]7*kWc2
6.4双目立体视觉测量 ;r3}g"D@
(9E( Q*J5x
6.4.1数学模型 lHcA j{6
>$Fp}?xX
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ~)_K"h.DY
^1R"7h
6.5基于相位的视觉测量 kY=rz&?U
P`tyB e#=
6.5.1相移形貌测量 -U7,k\g
axtb<5&
6.5.2立体相位偏折测量 ><cU7 ja[^
@`6 }`k
6.6视觉测量的应用举例 ubi~%
+N7"EROc
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 >:A<"wZ
r 5[4h'f
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 w=|py>%
*<7l!#
习题与思考6 >:%BNeO
-A}zJBcR
第7章激光测速与测距 BG N9, ii
x7H A722w
7.1多普勒效应与多普勒频移 0 k9<&
EsTB(9c?
7.2激光多普勒测速 pcnl 0o~
[z2eC H
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ?.Q3 pUT
Z&-tMai;
7.2.2激光多普勒测速技术 VtWT{y5Ec
`UQEXoB)
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 [3kl^TE
"T7 >)fbu
7.3激光测距 b4)k &*dfR
6Kp}_^|z
7.3.1脉冲激光测距 [ZD[a6(94
F{\=PCZ>7
7.3.2相位激光测距 Ik Qe~;Y
} 3J=DCtS
7.4激光测速和测距应用 x}|+sS,g
>L=;"+B0U&
7.4.1车载激光多普勒测速 .;g}%C
]+ZM/'X
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 >Mw'eQ0(y
(-(QDRxK
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 `c9'0*-
-=a[J;'q
习题与思考7 nE$
f
0< Q*7aY
第8章光纤传感原理与技术 Yz\
N&0"
U <rI!!# 9
8.1概述 '60//"9>k/
*QE"K2 \5
8.1.1光纤传感的主要类型 d8o ewkiR
^BiP LQ
8.1.2光纤传感的主要特点 qe%V#c
-?z\5 z
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 nmg {%P
;{gT=,KQ`
8.2.1光纤的基本结构 x[x(y{&~
(:n|v%
8.2.2平板波导介质中的光波模式 E30Z`$cz:
5gshKmt_
8.2.3光在光纤中的传输规律 R$d7\nBG
?-,6< K1
8.2.4光纤的传输特性 'yr{ ^Pek
=)
}nLS3t
8.3光纤传感 $@.jZ_G
ve fU'
8.3.1强度调制型光纤传感 Nbk K&bz
PJK9704 6
8.3.2相位调制型光纤传感 :j,}{)5 =
9yL6 W'B!
8.3.3偏振调制型光纤传感 O| e}
RG}}Oh="v
8.3.4波长调制型光纤传感 !i Jipe5
^{[[Z.&R?
8.3.5光纤分布式传感 dB 7ZT0L\
Ww`&i
习题与思考8 hZU 1O
M1{(OY(G
第9章激光雷达三维成像技术 2(+P[( N1,
n NQ-"t
9.1激光雷达三维成像原理 m 9t$ h
;==j|/ERe
9.1.1激光雷达距离方程 vQHpf>o
mNDuwDd$S
9.1.2信噪比 ;s_"{f`Y6
5v|EAjB6o
9.1.3可探测距离 MGaiTN^_<
u"Y]P* [k
9.1.4横向成像参数 L!y" d!6C
;4 kT?3$l
9.2激光三维成像雷达技术 W.[BPR
Y;_T= L
9.2.1机械扫描激光成像雷达 S{: Cu}o
Nog(VN4I&
9.2.2面阵成像激光雷达 &<0ZUI |S3
Yqj+hC6>,
9.2.3固态激光成像雷达 9/3;{`+[a
%{'4.
,
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 _ECB^s_
IU9,
(E
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 "DpKrVuG
nzuF]vo
9.4激光三维成像雷达的应用 #PFO]j!_b
.8H}Lf\
习题与思考9 u"Fjw F?
9rcI+q=E
第10章光学探针测量 WeVi] n
^y Vl"/
10.1微观表面形貌测量 zP nC=h|g
ChE_unw
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 ? ,XC =}
ti9}*8
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 P
{H{UKs#
<L&eh&4c
10.2机械式探针测量 hW'
HT
i0ybJOa4
10.2.1机械式探针测量基本原理 c<jB6|.=2
^7 3=7PZ
10.2.2机械式探针测量系统 O-!,Jm
N`1r;%5
10.3光学焦点探测 H (> M
T|bZ9_?+2
10.3.1强度式探测方法 aR)?a;}H
MZ ~.(&
10.3.2差动探测方法 o^GC=Aca`
.'l N4x
10.3.3散光方法 )`Ed_F}k
KY+]RxX
10.3.4Foucault方法 L_?$ayZ;
9,WG!4:+W
10.3.5斜光束方法 Kv?;cu!
}4h0 bI
10.3.6共焦方法 3_zSp.E\l
2 ~-( A
10.3.7光学焦点探针的特点 ' ^a!`"Bc
bU+9Gi@ v
10.4干涉型光学探针测量 @q)E=G1<o0
C +@ i
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Pux)>q] C
xR}of"
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 |!Ists
9v~5qv;
10.5扫描隧道显微镜 [z+x"9l0!
)U5u" ]9~
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 |Fp'/~|w2d
a))*F !}c
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 sX'nn
)
,Npv3(
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 #r}uin*jD
%wW'!p-<
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ^PQM;"
\EI#az=I
10.6原子力显微镜 7K :FeW'N
all*P #[X
10.6.1AFM的基本硬件组成 ke6 n/ h5`
(8x
gn
10.6.2AFM的工作原理 gjZx8oIoP
LyP`{_"CM
10.6.3AFM的工作模式 PbEQkjE
PL@7 KD Q
10.6.4AFM在力学测量中的应用 Efr3x{ j
!. eAOuq
10.7扫描近场光学显微镜 f{_)rsqf
-'ZxN'*%
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 OG}KqG!n
0WXV c
10.7.2光子扫描隧道显微镜 [q"NU&SX
QgZJ`G--
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 s41adw >
PWG;&ma
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 bd{\{[^S!
LG6I_[
10.8扫描探针显微镜 EL +,jrU~
PUKVn+h
10.8.1NRC的大范围计量型AFM JV%nH! Fs
@,Jb7V<
10.8.2PTB研制的大范围SPM ;qb Dbg
8]]@S"ZM,\
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 5L 3{w+V
yxY
h?ka
习题与思考10 TrQm]9 @
y#e ?iE@
参考文献 M:(&n@e
>#?iO]).
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