《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。 P ~pC /z
?r`UBR+[
[attachment=124599] #Cwzk{p(
第1章光学测量的基础知识 l$i^e|*
"Yk3K^`1T.
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 m((A
A7/
R5p
1.1.1基本概念 Kb<^Wd y4T
z3RlD"F1
1.1.2误差与测量不确定度 cH5@Jam
v}$s,j3NO
1.1.3基本构成 :4{;^|RgU
NXwlRMbo
1.1.4主要应用范围 | bHId !d
W w{|:>j
1.1.5基本方法 2EHeQ|#
:6^8Q,C1@
1.1.6发展趋势 \F|L y >g
!kPZuU `T
1.2光学测量中的常用光源 ^'g1? F$_
*@M7J
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 K?y!zy
. ] S{T
1.2.2热光源 w
Wx,}=
`OY_v=}
1.2.3气体放电光源 B{D!5{t
\Z +O9T%
1.2.4固体发光光源 B!S s
35<
OV l,o
1.2.5激光光源 iNTw;ov
2 |fN*Wm
1.3光学测量中的常用光学器件 ;st$TVzkn
Cq7EdK;x
1.3.1激光准直镜 Vx]{<}(gr
+OUYQM mM
1.3.2分光镜 DhQYjC[
va(ZGGS]N
1.3.3偏振分光镜 qlT'gUt=H
[qHLo>HaL
1.3.4波片 a r0y8>]3
1 :xN )M,s
1.3.5角锥棱镜 @K 8sNPK
WQ\H 2go
1.3.6衍射光栅 Kn]c4h}@b5
2:(h17So
1.3.7调制器 kf3yJP/
p,y(Fc~]g'
1.3.8光隔离器 axTvA(k9
bDLPA2 7
1.4光学测量中的常用光电探测器 0|0<[:(hc
0Ywqv)gg
1.4.1常用光电探测器的分类 4v+4qyMyE
>Q0HqOq
1.4.2光电探测器的主要特性参数 x(e =@/ qp
R@=Bk(h
1.4.3常用光电探测器介绍 *$ZLu jy7
L< MIl[z7
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 1D
/{Y
qg;[~JZYKi
1.5.1光学测量系统中的噪声 mVYLI!n}0#
*@'\4OO
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 zt 1Pu
/e
1* _wJ
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 m6P!#=a:l<
QdM&M^
1.6.1概述 r5!I|E
!]tZ E%?
1.6.2机械调制法 ]M|Iy~
X
NX ?J
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 _v2 K1 1
qMAH~P0u
习题与思考1 nw3CI&Y`
Z5 /g\G[
第2章光干涉测量 pKrol]cth8
9/LI[{
2.1光干涉基础知识 Hu
.e@7
em@\S
2.1.1光的干涉条件 `[JX}<~i
$7{ V+>
2.1.2干涉条纹的形状 9}`A_KzFx
L] o
5=K
2.1.3干涉条纹的对比度 ;;E " +.
Lh~Ym<CeN
2.1.4产生干涉的途径 UE4zmIq
e2~i@vq
2.2波面干涉测量 ?`Oh]2n)6
X!0s__I Oc
2.2.1概述 A*I mruV
v*Qr(4
2.2.2泰曼格林干涉仪 EM+_c) d}
~Tv
%6iaeE
2.2.3移相干涉仪 Az2HlKF"L
%(`4wo},
2.2.4共路干涉仪 gIR{!'
lg C|3]
2.3激光干涉仪 iw|6w,-)C
#`6A}/@.+
2.3.1迈克尔逊干涉仪 'J^E|1P
U!sv6=(y@
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 + >N/q(l
6g@@ V=mf
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 8S 1%;@c
hia_CuY#
2.4白光干涉仪 4a;8XAl
}Y(yDg;"
2.5外差式激光干涉仪 tk5Bb`a
sa8Sy& X"
2.5.1概述 8Ua ;< h%
y
1fl=i
2.5.2双频激光干涉仪
&UG7
g
5B{ O!SNd
2.5.3激光测振仪 6=] %Y
h3.wR]ut
2.6激光自混合干涉测量 xq',pzN
e.eQZ5n~q`
2.7绝对长度干涉计量 AF5.gk=
iq`y
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 O&93QN0
Fl GKy9k
2.7.2激光无导轨测量 '\dau>
X%!#Ic]Q
2.8激光干涉测量的重大应用举例 ?6@Y"5
z3g
E) %]?/w
2.8.1激光干涉测量引力波 (6p 5 Fo
>lqWni
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 -\@&^e
GYot5iLg
习题与思考2 _Tyj4t0ElV
.L% _# A
第3章激光准直与跟踪测量 : g/H N9
}2M 2R}D
3.1概述 CqDMq !
v"Bv\5f,Ys
3.1.1激光准直测量基本原理 H@er" boi
^I9x@t
3.1.2激光准直测量系统的组成 +vf k+6
VA_\Z
3.2激光测量直线度原理 li\hH d5
z%t >z9hU
3.2.1直线度测量概述 pL L
^R
G8"L #[~
3.2.2激光测量直线度方法 ymybj
d; \x 'h2
3.2.3直线度测量误差分析 o<loc Z
+\9Y;N y
3.3激光同时测量多自由度误差 T$13"?sr=
)` S,vF~
3.3.1滚转角测量 nK Rx_D$d
iUqL /
3.3.2四自由度误差同时测量 XXacWdh \
3/o-\ wWO
3.3.3五自由度误差同时测量 kc `Q-
N}
pt GM'
3.3.4六自由度误差同时测量 h,<%cvU=
he&*N*of:
3.3.5激光跟踪测量 XbYW,a@w2
&| el8;D
习题与思考3 d $g-u8
OUn,UR I
第4章激光全息与散斑测量 GW RKiTu9
N5 [QQtQ
4.1全息术及其基本原理 e4O l:V
P h2jj,K
4.1.1全息术基本原理 axnkuP(
_OP75 kv
4.1.2全息图的类型 z^S=ji U++
|eWlB\ x8
4.1.3全息设备基本构成 d@pD5n=m ;
Ab
-uK|<
4.2激光全息干涉测量 draY /
azz6_qk8
4.2.1单次曝光法 '~%1p_0dq
RvvK`}/6
4.2.2二次曝光法 tlu -zUsi
(F~i
4.2.3时间平均法 \MQ|(
"CBe$b4
4.3激光全息干涉测量的应用 >Rs:Fw|jro
eiI}:5~
/g
4.3.1位移和形状检测 \ kZxys!4
u!?.vx<qy
4.3.2缺陷检测 n
!]_o
#-1 ;
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 T?:Vw laE
l~Hs]*jm
4.4激光散斑干涉测量 i}N'W V`!
y} AkF2:
4.4.1散斑的概念 ]$!-%pNv
X a#`VDh
4.4.2散斑照相测量 C4&yC81Gm
#g \O*oYaw
4.4.3散斑干涉测量 3|-)]^1O
?SRG;G1
4.4.4电子散斑干涉 w_q{C>- cR
> `Gys8 T
4.4.5时域散斑干涉 SaMg)s~B
i5w
4.5散斑干涉测量的应用举例 c?"#x-<1s
L+7L0L bNU
习题与思考4 Zm!T 4pL
l4u_Z:<w
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 *KN ' 0Z@W
|E&a3TQW
5.1激光衍射测量基本原理 p)RASIB
oOUL<ihe?
5.1.1单缝衍射测量 6MvjNbQ
,IF3VE&r
5.1.2圆孔衍射测量 Tn<
<i
d4t %/ Uh
5.2莫尔条纹测量 @~hiL(IR'
C:xg M'~+
5.2.1莫尔条纹的形成原理 xDG8C39qrs
YvL5>;
5.2.2莫尔条纹的基本性质 t J
N;WK.6
ZH;VE X
5.2.3莫尔条纹测试技术 sxinA8
[KMW *pA7
5.3衍射光栅干涉测量 <SGO+1zt p
u6Fm
qK]Dj
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 k#NIY4%.
/J )MW{;O
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 {.qeVE{
/ CEn yE/
5.4X射线衍射测量 K?o( zh;
}m0* w3
5.4.1X射线衍射测量原理 P~`gWGC}
SDt)|s
5.4.2X射线衍射测量材料应力 j\k|5 ="w-
`w';}sQA7
习题与思考5 Vw :.'-Oi
T1 >xw4uo
第6章机器视觉测量 }7&.FV "
E j `
6.1摄像机模型 ZmeSm&
hQ_
PKFjM~J
6.2图像处理技术 c u*8,*FU
s :ig;zb
6.2.1图像滤波 k%Dpy2uH
67/J sL
6.2.2图像增强 l{ <+V)
p)v |t/7
6.3结构光视觉测量 Ro3C(aRx
9oBK(Sf@^
6.3.1激光三角法的测量原理 2*;qr|h,
@i2"+_ }*
6.3.2结构光视觉测量系统 3kfrOf.4h
z,dh ?%H>X
6.3.3点结构光视觉测量原理 )t Yu3*'
55Z)*J Mv
6.3.4线结构光视觉测量原理 S v3O${ B|
G#yv$L Y#
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 q_iPWmf
p*
Z
0 &=Lw
6.4双目立体视觉测量 ? 1Os%9D*
8LuM eGs
6.4.1数学模型 jMUd,j`Opx
1OI/!!t1$
6.4.2双目立体视觉的标定方法 h ; " 9.
"y~t Ag
6.5基于相位的视觉测量 ;IyA"C(i
wNc.z*+O"H
6.5.1相移形貌测量 $ fifx>!
lRA =IRQ]
6.5.2立体相位偏折测量 K(jo [S
n vzk P{
6.6视觉测量的应用举例 3Ye{a<ckK
PU 8>.9x
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 NJ]AxFG
1N\/61+aA
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 U]Y</>xGI
*G rYB6MT
习题与思考6 $?P 5A E
,X`w/ 2O
第7章激光测速与测距 ^mwS6W H6
6_mkt|E=
7.1多普勒效应与多普勒频移 W*2d!/;7>
B^;"<2b *
7.2激光多普勒测速 *Wj]e%
{$>Pg/
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 3uXRS,C
w'uB&z4'
7.2.2激光多普勒测速技术 i,V,0{$
!d.bCE~
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 [?>\]
7l(GBr
7.3激光测距 Rf4}((y7Y\
%eOO8^N
7.3.1脉冲激光测距 0RZ[]:(
{,+{,Ere
7.3.2相位激光测距 UaCfXTG
X 0vcBHh
7.4激光测速和测距应用 6 2 :FlW>
?3
S{> +'
7.4.1车载激光多普勒测速 5Z@0XI
!i>d04u`%
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 c7~'GXxQ2
rP{Jep!
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 [s{ B vn
kqkTz_r|H
习题与思考7 c/ DK31K
(S~kNbIa
第8章光纤传感原理与技术 ;\g0* b(
q6'Q-e)
8.1概述 zJ6""38Pr
vnN 0o5
8.1.1光纤传感的主要类型 }el 7@Gv
S4U}u l
8.1.2光纤传感的主要特点 ?}e ^-//*i
uG$*DeZti
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 Xp+lpVcJ
i!{A7mo
8.2.1光纤的基本结构 9OYyR
YP
Qix
8.2.2平板波导介质中的光波模式 1}_4C0h\'
[ $5u:*
8.2.3光在光纤中的传输规律 h% eGtd$n
PI.Zd1r
8.2.4光纤的传输特性 ,j6 R/sg
u69UUkG
8.3光纤传感 ck< `kJ`b
7`j%5%q
8.3.1强度调制型光纤传感
kRjNz ~g
G?v!Uv8O
8.3.2相位调制型光纤传感 7gcR/HNeF
c@2a)S8Y]
8.3.3偏振调制型光纤传感 7YxVt N
YkFAu8b>
8.3.4波长调制型光纤传感 )@ofczl6
{O:{F?
8.3.5光纤分布式传感 eEBo:Rc9
"F =N DF
习题与思考8 +[R^ ?~VK
eBH:_Ls_-^
第9章激光雷达三维成像技术 DaQ+XUH?
kY?tUpM!TB
9.1激光雷达三维成像原理 * RyU*au
Xj{gyLs
9.1.1激光雷达距离方程 #*q]^Is"
Y7zs)W8xTT
9.1.2信噪比 LZb<-v K"y
:c|Om{;
9.1.3可探测距离 H C=ZcK'W
:C>iV+B j
9.1.4横向成像参数 ohbU~R3{U
Q }G2f4
9.2激光三维成像雷达技术 qyx d9Lk1
\FUMfo^
9.2.1机械扫描激光成像雷达 ]
s^ 7c
==
E8^jYJw
9.2.2面阵成像激光雷达 Y=4
7se=h"
Ims?
9.2.3固态激光成像雷达 $/lM %yXe
qw$9i.Z
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 *;)O'|
.'&pw }F
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 tfe]=_U
=IW!ZN_
9.4激光三维成像雷达的应用 |gWA'O0S
&l0K~7)b
习题与思考9 c xQAp
O\ _ro.
第10章光学探针测量 /7])] vZ_
E}KGZSj
10.1微观表面形貌测量 z"T+J?V/
O PzudO
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 &TY74 w*
\i/HHP[ %
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 4BUG\~eI3
}LC m_av
10.2机械式探针测量 HHZw-/ s,%
4b[bj").A
10.2.1机械式探针测量基本原理 kc0MQ TJU
<$ yA*
10.2.2机械式探针测量系统 q01 L{~>bz
g<(!>:h
10.3光学焦点探测 wgIm{;T[u
{f\wIZ-K A
10.3.1强度式探测方法 "T_9_6tH
.Sn{a }XP4
10.3.2差动探测方法 WKiP0~
$cIaLq
10.3.3散光方法 nhd ZC@~E0
~h_
_ Y>
10.3.4Foucault方法 (BPO*'
T 5Zh2Q@
10.3.5斜光束方法 :>.{w$Ln%
L'r&' y[
10.3.6共焦方法 r}&&e BY
f
o S= !6 h
10.3.7光学焦点探针的特点 QK?V^E
iphC\*F
10.4干涉型光学探针测量 6FN GyvBU
LT<2 n.S
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 ]y6 {um8"
<zR{'7L/
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 L~- /'+
9c[X[ Qc
10.5扫描隧道显微镜 ,\J 8(,%L
uDie205
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 jhm/ <=
\894 Jqh
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 a51e~mg Z`
2L1y4nnbwo
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 pdRM%ug
!Z t qh Xr
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 aaig1#a@1b
*0xL(
10.6原子力显微镜 ppRmC,0f^
LW v<mtuYf
10.6.1AFM的基本硬件组成 -$W1wb9z
":$4 /b6
10.6.2AFM的工作原理 8j;Un]
yf9"Rc~+
10.6.3AFM的工作模式 U}5fjY
f-en F)z
10.6.4AFM在力学测量中的应用 `jGeS[FhR
k}v`UiGM
10.7扫描近场光学显微镜 fr/EkL1Dl
;:D-}t;
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 . qSDe+A
&Gjpc>d
10.7.2光子扫描隧道显微镜 yuZLs H
fgd2jr 3T
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 ]0."{^ksL
HpEd$+M z
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 4W" A*A
Q4m>
3I
10.8扫描探针显微镜 3< &:av3
~D9Cu>d 9
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 20V~? xs~
zuLW'a6F-
10.8.2PTB研制的大范围SPM 9!jPZn
G`zNCx.
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 M YF
^zheD
6^gp
/{
习题与思考10 zbxW
U]<S?
&`I (QY
参考文献 =\< 7+nv
Ab ,^y
|