《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。 T*k{^= 6"!
`j2|aX
%Z*
[attachment=124599] m{*_%tjN0
第1章光学测量的基础知识 ` )=sQ 2P
X.e4pLwGK
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 c#9=o;1El
"2!5g )iO
1.1.1基本概念 2e,cE6r
<@>icDFEHn
1.1.2误差与测量不确定度 aB&a#^5CI
z cV~)go6
1.1.3基本构成 =?M{B1;H
x 'i~o'
1.1.4主要应用范围 J"eE9FLM
FLumI-se!
1.1.5基本方法 lE bV)&'
P` CQ)o
1.1.6发展趋势 fob.?ID-;
rb.:(d)T
1.2光学测量中的常用光源 fn //j7 j
74A&#ecb{
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 bT:;^eG"
Q:b> 1
1.2.2热光源 R,h wn2@B
^x >R #.R
1.2.3气体放电光源 /KgP<2p
cW{ Bsr
1.2.4固体发光光源 ,PWMl [X
P1q nU
1.2.5激光光源 U N6nh T
jjoyMg95
1.3光学测量中的常用光学器件 *]S&V'Di
2 G/CN"
1.3.1激光准直镜 .A6Jj4`-
t%s(xz#1
1.3.2分光镜 `g'9)Xf4KT
D<4 cpH
1.3.3偏振分光镜 p ^I#9(PT
Q=4 98Y~x
1.3.4波片 U)S!@ 2(4
I! p[:.t7
1.3.5角锥棱镜 covK6SH
$=!_ !tr
1.3.6衍射光栅 %\ !3tN
KF HcHz
1.3.7调制器 | /RZGC4
u3vw [k
1.3.8光隔离器 *edhJUT
uWr vkLGN
1.4光学测量中的常用光电探测器 O&PrO+&
& (X-b"2
1.4.1常用光电探测器的分类 s+ ] 6X*)
lDtl6r/
1.4.2光电探测器的主要特性参数 '_M"yg6d
ET=-r
1.4.3常用光电探测器介绍 }C{wGK+o[
7,D 6RP(b
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 [G} l;
0(az 80
p
1.5.1光学测量系统中的噪声 -* piC(
OO?B N!
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ~&8bVA= .
/HM 0p
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 5tu 4uYp;
/U,;]^
1.6.1概述 wb ( quu
%1PNP<3r0
1.6.2机械调制法 D"GQlR
i{nFk',xX
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 v^Pjvv =
uY$BZEuAZ
习题与思考1 &/]g@^h9
C1SCV^#
第2章光干涉测量 -@G,Ry-\t
Z/[ww8b.
2.1光干涉基础知识 ]=T-C v=t
]^DNzqu=@h
2.1.1光的干涉条件 HF]|>1 WV[
/UPe@
2.1.2干涉条纹的形状 r2x I bZ
S,2{^X
2.1.3干涉条纹的对比度 }*M>gvPo
qHra9yuSh
2.1.4产生干涉的途径 tFYo d#
xe!6Pgcb
2.2波面干涉测量 C:@JLZB
,7w[r<7
2.2.1概述 4l pkq
t73" d#+
2.2.2泰曼格林干涉仪 G[z 4 $0f
<gbm
1iEe
2.2.3移相干涉仪 "1%YtV5R{
OykYXFv*
2.2.4共路干涉仪 s^ R i g[
t7qY!S (
2.3激光干涉仪 1wM~),B8
ya0D5 0m
2.3.1迈克尔逊干涉仪 }2~$"L,_
%cFqD
& 6
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 FJ(}@U}57
k_hs g6Ur.
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 z)U/bjf
U%E364;F
2.4白光干涉仪 { x/~gp
ftwn<B
2.5外差式激光干涉仪 wj#A#[e
LP- _i}Kq
2.5.1概述 k86j&
.m_
tunjV1 ,]
2.5.2双频激光干涉仪 1/% g
VB8
hqVxvS"
2.5.3激光测振仪 bAZ x*qE=
0mD=Rjb*a
2.6激光自混合干涉测量 EQ> ] ~
U>=&
2Z2?
2.7绝对长度干涉计量 TG@ W:>N(
xY94v
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 {;| >Qn
s(MLBV5)w
2.7.2激光无导轨测量 C)xM>M_CB
WXX)_L$2
2.8激光干涉测量的重大应用举例 sbV
{RSl
}SZU'lYHoM
2.8.1激光干涉测量引力波 Qvl3 =[S
=#|K-X0d=
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 $F/Uk;*d!
S<bsrS*$
习题与思考2 8-cCWo c
+ Ssu^ >D
第3章激光准直与跟踪测量 N!iugGL
/Dk`vn2 eN
3.1概述 ?3| jB?:k
L>.* ^]
3.1.1激光准直测量基本原理 C])b 3tM,7
nht? 58
3.1.2激光准直测量系统的组成 (Ceq@eAlT
moT*r?l
3.2激光测量直线度原理 uA~T.b\
C|hD^m
3.2.1直线度测量概述 B A(PWX`H
O{w'i|
3.2.2激光测量直线度方法 . \:{6_
g\ q*,1
3.2.3直线度测量误差分析 U,2H) {l/
|QcE5UC
3.3激光同时测量多自由度误差 "ukiuCfVuW
}G53 "
3.3.1滚转角测量 CE;J`;
O|I)HpG;
3.3.2四自由度误差同时测量 t`oH7)nut
i^2-PKPg{
3.3.3五自由度误差同时测量 uk=f /nT
|fhYft
3.3.4六自由度误差同时测量 WO ]9\"|y
3:~ *cU
3.3.5激光跟踪测量 bj$VYS"kY
~"8D]
习题与思考3 0P7sMCY u
Tw+V$:$$
第4章激光全息与散斑测量 -}$mv
V~! lY\
4.1全息术及其基本原理 pf[m"t6G~
pas^FT~
4.1.1全息术基本原理 8PXjdHR
! Pf6UNN'
4.1.2全息图的类型 -gK*&n~
d J &f +
4.1.3全息设备基本构成 H{Ci N
wJ Qm7n-+
4.2激光全息干涉测量 +u\ kTn
w+W! dM
4.2.1单次曝光法 QuWW a|g^.
"f |xIK`c
4.2.2二次曝光法 (YC{BM}
:HW\awv
4.2.3时间平均法 &8xwR
Tky P_*
4.3激光全息干涉测量的应用 &$L6*+`h#
5zi}O GtXv
4.3.1位移和形状检测 jL]Y;T8
U *K6FWqiB
4.3.2缺陷检测 `% ulorS
7I4<Dj
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 KMll8X
)~2~q7
4.4激光散斑干涉测量 4 ];<`
%
$rV4JROb
4.4.1散斑的概念 u0{ R;)
U y98lv
4.4.2散斑照相测量 2m{d>
(\$=de>?
4.4.3散斑干涉测量 = V>in H
Da-U@e!
4.4.4电子散斑干涉 (\M#Ay t)
g)L<xN8
4.4.5时域散斑干涉 R>T9 H0
J|=0 :G
4.5散斑干涉测量的应用举例 U
ljWBd
1G<S'd+N
习题与思考4 U~I
y),5
20Z=_},
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 [MXyOE
x^~@`]TV^
5.1激光衍射测量基本原理 V:<Z
;6}> Shs
5.1.1单缝衍射测量 ;q&uk -
<IO@Qj1*
5.1.2圆孔衍射测量 O< ()T6
Z_Y'
3'^Tw
5.2莫尔条纹测量 t>} (` 0
)K!!Zq3;|
5.2.1莫尔条纹的形成原理 L}= t"y
zGaqYbQD
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ^I:f4RWo
r)|6H"n#]S
5.2.3莫尔条纹测试技术 X ImX1GH
Nh[H [1"J
5.3衍射光栅干涉测量 !S#K6:
!uW;Ea?
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 vlC$0 P
h!J|4Q a
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 ~xt]g zp{
zK>}x=
5.4X射线衍射测量 >XPR)&t
pmc)$3u
5.4.1X射线衍射测量原理 e7r3o,!
X:m m<4
5.4.2X射线衍射测量材料应力 }6"l`$=Ev
]]9 VI0
习题与思考5 SZD7"m4
rEwd76?
第6章机器视觉测量 95mwDHbA
hMyN$7Z
6.1摄像机模型 m+QZ|
2sYz$ZGC"#
6.2图像处理技术 BVG.ZZR})
}poLH S/
6.2.1图像滤波 m:Fdgu9
!.{"Ttn;s
6.2.2图像增强 >Z>s R0s7
!@>q^_Gez
6.3结构光视觉测量 n(#[[k9&Ic
%gu |
6.3.1激光三角法的测量原理 w1LZ\nA<
7U:{= +oLR
6.3.2结构光视觉测量系统 NAX`y2z
DfX~}km
6.3.3点结构光视觉测量原理 N<XMSt
DD}YbuO 7
6.3.4线结构光视觉测量原理 -`D<OSt7
9B/iQCFtj$
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 nd"$gi
B \tm
6.4双目立体视觉测量 63QF1*gPH
HV{W7)
6.4.1数学模型 q<[o 4qY
R-tZC9
@
6.4.2双目立体视觉的标定方法 [e o=
1[!7xA0 j
6.5基于相位的视觉测量 Ec&_&
8On MtP
6.5.1相移形貌测量 8x-(7[#e<g
,I
H~
6.5.2立体相位偏折测量 N%9?8X[5
Y*sw;2Z;a
6.6视觉测量的应用举例 erOj(ce
~-UO^$M-
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 wQ8<%qi"L
h-\Ov{~
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 a7aj:.wi
UkcH+0o
习题与思考6 OHt^e7\
T^q^JOC4
第7章激光测速与测距 m#<Jr:-
>J#/IjCW
7.1多普勒效应与多普勒频移 & j m1
i:G yi([C
7.2激光多普勒测速 FSkLR h
D ^6Q`o
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 yd[4l%G(zS
}*S`1IWMj
7.2.2激光多普勒测速技术 @|{8/s Oq
YMVm pcz
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 sQ+s3x 1y
Vi>P = i
7.3激光测距 ez~u A4
q2s=>J';
7.3.1脉冲激光测距 7~);,#[ky
G8'
7.3.2相位激光测距 l| y.6v
!w%p Gv.wg
7.4激光测速和测距应用 +U4';[LG1C
E{}J-_oS45
7.4.1车载激光多普勒测速 O* lE0 ~rJ
P 9 y+rF.
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 y9k'jEZ"oh
eg H,7f(yP
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 @bC hJl4
# fk1'c2
习题与思考7 4*inN~cU
FL4BdJ\
第8章光纤传感原理与技术 D5:|C MQ
X ka +1c
8.1概述 ^XG$?2<U
9_8\xLk
8.1.1光纤传感的主要类型 e,d}4 jy
{,1>(
8.1.2光纤传感的主要特点 S9^S W3
&[SFl{fx>-
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 x U"g~hT
1 ^30]2'_
8.2.1光纤的基本结构 %gj7KF
?9>wG7cps7
8.2.2平板波导介质中的光波模式 R / ND f`
]z#)XW3#i
8.2.3光在光纤中的传输规律 (?TK P 7
5>UQ 3hWo
8.2.4光纤的传输特性 R0mkEM
k7j[t B#
8.3光纤传感 r4<As` &
mwsdl^c
8.3.1强度调制型光纤传感 # ,97 ]
~gHn>]S0
8.3.2相位调制型光纤传感 x-W~&`UU
1yqsE`4f
8.3.3偏振调制型光纤传感 9JX@c k
i`W~-J
8.3.4波长调制型光纤传感 $G{j[iLY
*e<}hm Dr
8.3.5光纤分布式传感 $F[+H Wf
Fn I}N;"
习题与思考8 |MagK $o
&#KN"u PW
第9章激光雷达三维成像技术 B#+n$5#FK
=qpGAv_#
9.1激光雷达三维成像原理 (h= ]Ox
?k($Tc&Q
9.1.1激光雷达距离方程 #9 Fk&Lx
Ul6|LTY
9.1.2信噪比 l)~ U8
FP }I+Ys
9.1.3可探测距离 +6$ -"lf
{qU;;`P]|
9.1.4横向成像参数 <&2<>*/.y
Q1ayd$W@<
9.2激光三维成像雷达技术 !uO@4]:Y
sINf/mv+
9.2.1机械扫描激光成像雷达 Qe-Pg^PS]
sC.r$K+ k5
9.2.2面阵成像激光雷达 DVMdRfA
R*0mCz^+h
9.2.3固态激光成像雷达 i$`o,m#
{2m F\A#.
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 g at;Er
A zS u_
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 VBS}2>p
`#wEa'v6
9.4激光三维成像雷达的应用 <SQR";
kFY2VPP~
习题与思考9 fA]sPh4Uag
'/t9#I@G\
第10章光学探针测量 RAk"C!&^m
HFTeG4R
10.1微观表面形貌测量 [CfZE
6({)O1Z
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 z5 @i" %f
<
W`gfpzO
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 UKV<Ye|
nw, .I [
10.2机械式探针测量 /$]S'[5uF
+N7<[hE;
10.2.1机械式探针测量基本原理 K*2s-,b *
j|`lOH8
10.2.2机械式探针测量系统 n4M
Xa()P1
KdYR?rY
10.3光学焦点探测 9N{?J"ido
q
}>3N Ch
10.3.1强度式探测方法 ^Y;,cLXJ
Y\WVkd(+G
10.3.2差动探测方法 &JKQH
S[yrGX8lu
10.3.3散光方法 KK1?!7
K(l SR
10.3.4Foucault方法 je2"D7D
Eu~1t& 4
10.3.5斜光束方法 9-q> W
QV HI}3~
10.3.6共焦方法 E>i<2
,}@4@ >?K
10.3.7光学焦点探针的特点 !OQ5AF$
rc<Ix
10.4干涉型光学探针测量 J$5 G8<d>
NqD Hrx
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 M% Rr=
y!}XlllV
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 dlCiqY: }
RSbq<f>BFo
10.5扫描隧道显微镜 >B~?
}@^Gk
)g^qgxnnV
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 XNfl
r-xP 6
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 @mxaZ5 Vv}
*` wz
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 v0! 1W
f ebn?|@
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 2gkN\w6zQ
Sia W; ks
10.6原子力显微镜 dI%ho<zm]
&0y` Gt
10.6.1AFM的基本硬件组成 +
jeOZ
<;W-!R759
10.6.2AFM的工作原理 rO .[/#p\
|4
\2,M#
10.6.3AFM的工作模式 trrK6(p
3RGmmX"?G
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ok:L]8UN 3
tJ6Q7
J ;n
10.7扫描近场光学显微镜 LL
(TD&
4lc|~Fj++
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 7}~w9jK"F
ik/
X!YTu*
10.7.2光子扫描隧道显微镜 F vPWS! H
PH:5
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 -ZSN0X k
Hd\ oV^ >
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ru 9@|FgAE
@MTv4eC}e
10.8扫描探针显微镜 |94o P >d
!vJ$$o6#
10.8.1NRC的大范围计量型AFM |?{V-L
Ly^bP>2i
10.8.2PTB研制的大范围SPM eIF6f&
F
_4L 6
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ,lv G5B\0
uQx/o ^
习题与思考10 %s+'"E "E
hF@%k
;I
参考文献 /t7f5mA
n
YUFRV$
|