《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。 -=cxUDB
C Z 33|w
[attachment=124599]
dzQs7D}
第1章光学测量的基础知识 K <rv|bJ
9r. h^
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 /S{U|GBB%r
v!`:{) 2C
1.1.1基本概念 J Bgq2
T09 5]*Hm
1.1.2误差与测量不确定度 gc\/A\F<
U)[L KO1
1.1.3基本构成 f\;w(_
jn4|gQ
1.1.4主要应用范围 =,b6yV+$D
F;bkV}^
1.1.5基本方法 (_%l[:o 6
^Gi7th,
1.1.6发展趋势 EQWRfx?d
0u;a*#V @
1.2光学测量中的常用光源 #iKPp0`K*
Z9G4in8
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 0GlQWRa
2qdc$I&$
1.2.2热光源 tQ *?L
c/7}5 #Rs
1.2.3气体放电光源 -5oYGLS$y3
/X]gm\x7s
1.2.4固体发光光源 %iB,hGatE
kQ]4 Bo
1.2.5激光光源 j0=F__H#@
ZZw2m@T>
1.3光学测量中的常用光学器件 K?nQsT;3p
TMGYNb%<bX
1.3.1激光准直镜 /mA\)TL|]
/ Xq |S O
1.3.2分光镜 `_f&T} ]
k8\ KCKql
1.3.3偏振分光镜 L@'2}7N1%
\QQWh wE
1.3.4波片 cTW$;Fpc+
{qGX v@
I6
1.3.5角锥棱镜 *
V7bALY
a ~YrQI- @
1.3.6衍射光栅 -X_\3J
k')H5h+Q=
1.3.7调制器 nuDu
` ZZ3!$czR
1.3.8光隔离器 QLU <%w:B
!?R#e`}
1.4光学测量中的常用光电探测器 k.7!)jL7
?2_h.
1.4.1常用光电探测器的分类 3dz{" hV
zB`J+r;LU
1.4.2光电探测器的主要特性参数
:f:&B8
7 Vk9{x$z
1.4.3常用光电探测器介绍 dWi< U4
C =CZtjUt
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 bo/<3gR
ju5o).!bg
1.5.1光学测量系统中的噪声 <& 3[|Ca
\03<dUA6
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 0i"2s}^+_
~+d{:WY
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 GGo ~39 G
"N ">RjJ"
1.6.1概述 s Pb}A$'
@-L\c>rqT
1.6.2机械调制法 FGPqF;
3#x1(+c6
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 t*; KxQ+'?
}D+ b`,
习题与思考1 vz#-uw,O:
*DvX|| `&
第2章光干涉测量 ?(U;T!n
=f H5 r_n
2.1光干涉基础知识 $&qLr KJ
$a8,C\m e?
2.1.1光的干涉条件 d2NFdBoI
gG@ 4MXq.
2.1.2干涉条纹的形状 u Fw1%
Abh R*
2.1.3干涉条纹的对比度 *zN~x(0{E
mR|5$1[b
2.1.4产生干涉的途径 `&.qHw)
(,t[`z
2.2波面干涉测量 ?&zi{N
ji>LBbnHdE
2.2.1概述 OiXO <1'$
i-;#FT+ Xc
2.2.2泰曼格林干涉仪 >Ut: -}CS
eub}+~_?[
2.2.3移相干涉仪 Ywv\9KL
YjnQ@IfIH
2.2.4共路干涉仪 *!TQC6b$
livKiX`
2.3激光干涉仪 Q"U%]2@=
fVgN8b|&'
2.3.1迈克尔逊干涉仪 YlUh|sK7m
F-b]>3r
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 k0N>J8y
!'rdHSy
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 qy.$5-e:[9
ra6\+M~}e
2.4白光干涉仪 rM,f7hm[S*
>q&5Z
2.5外差式激光干涉仪 }y+Qj6dP
8m=R"
%h
2.5.1概述 %FM26^
ja~Dp5
2.5.2双频激光干涉仪 Y 'm;x A
&*'^uCna
2.5.3激光测振仪 ybsw{[X> M
NOwd'iU
2.6激光自混合干涉测量 vf@j d}?
!W8=\:D[
2.7绝对长度干涉计量 kaQ NcMcq
64#Ri!RR}
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 n{<} <SVY
WEX7=^k9
2.7.2激光无导轨测量 "adic?5
!w Q?+ :6
2.8激光干涉测量的重大应用举例 QEbf]U=
7S
8X)
2.8.1激光干涉测量引力波 T fkGkVR
O I6 Mx$
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 *xpn-hCp<
CJCxL\
习题与思考2 0&fO)de96
g(X `.0
第3章激光准直与跟踪测量 4H, c;g=!
:L+ xEL
3.1概述 #9r}Kr =P
r5UV BV8T
3.1.1激光准直测量基本原理 1 eV&oN#
:<B_V<
3.1.2激光准直测量系统的组成 T 30f p
lb}RPvQE
3.2激光测量直线度原理 8rS;}Bt
"P@ SR`v#
3.2.1直线度测量概述 ]NBx5m+y@i
lEwQj[ k
3.2.2激光测量直线度方法 [^ r8P:Ad
2cQ~ $
3.2.3直线度测量误差分析 M&hNkJK*G
0M&n3s{5I
3.3激光同时测量多自由度误差 #oa>Z.?_V
P2f^]z
3.3.1滚转角测量 UP)< (3YA
d9U)O6=
3.3.2四自由度误差同时测量 <'$>&^!^
R= mT J'y
3.3.3五自由度误差同时测量 b\H&E{Gn|x
XC~"T6F
3.3.4六自由度误差同时测量 -N^Ah_9ek
*A8*FX>\F
3.3.5激光跟踪测量 W/,:-R&'>
{_* G"A 9
习题与思考3 0\Jeyb2dl
kO*\ JaD
第4章激光全息与散斑测量 LXxQI(RO
) V>OND
4.1全息术及其基本原理 Gv dok<o
\ db=]L=|
4.1.1全息术基本原理 SE' |||B
9'sZi}rT
4.1.2全息图的类型 XI[n!) 3
b :~#;$g
4.1.3全息设备基本构成 w.J$(o(/
tF-l=ph}`
4.2激光全息干涉测量 ;a@riPqx!
j0~c2
4.2.1单次曝光法 z7:*
,X
vxk 0@k_
4.2.2二次曝光法 t CO?<QBE
.-T P 1C
4.2.3时间平均法 Z azs".
Z:AB (c
4.3激光全息干涉测量的应用 R\7r!38
EZ"i0u
4.3.1位移和形状检测 ~/JS_>e#6P
Wp:vz']V
4.3.2缺陷检测 x`C"Z7t
AhA&=l
i;
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 #&r}J
t>N2K-8Qh
4.4激光散斑干涉测量 2SlL`hN>Z
J!~kqNI
4.4.1散斑的概念 (n>Gi;u(R
`p* 43nV
4.4.2散斑照相测量 wy:Gy9\
sm{0o$\Z
4.4.3散斑干涉测量 %f("3!#H
O:rf DO
4.4.4电子散斑干涉 iJo Yxx
+L'Cbv= "
4.4.5时域散斑干涉 \*{Mg wF
ST[TKL<]
4.5散斑干涉测量的应用举例 ]v>[r?X#V
`w >D6K+
习题与思考4 H}G 9gi
J;wBS w%1
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 e&T-GL
,\&r\!=
5.1激光衍射测量基本原理 @VIY=qh
M1NdlAAf
5.1.1单缝衍射测量 m6K7D([f
EHhc2^e
5.1.2圆孔衍射测量 ^`SEmYb;
W,yLGz \
5.2莫尔条纹测量 H q<4 G:#
pnp8`\cIH
5.2.1莫尔条纹的形成原理
jwLZC
a;IO L
5.2.2莫尔条纹的基本性质 q&9]4j
lo6upir ZX
5.2.3莫尔条纹测试技术 I9xu3izAmR
u$5.GmKm
5.3衍射光栅干涉测量 C<9GdN
<{;'0> ToM
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 r 9M3rj]
?Q"<AL>Z
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 I Ij:3HP
mDv<d =p!
5.4X射线衍射测量 > vXJ9\
"0 %f R"
5.4.1X射线衍射测量原理 9yTDuhJ6
jP}Ry=V/
5.4.2X射线衍射测量材料应力 <zTz/Hk`
MxX)&327
习题与思考5 N>a~k}pPH
ju;OQC~[L]
第6章机器视觉测量 OIw[sum2
^:ny
6.1摄像机模型 VE*`J i
`# !>}/m
6.2图像处理技术 ZRw^<
+
WEG!;XZ
6.2.1图像滤波 GoX<d{
Y$Rte .?
6.2.2图像增强 _D{FQRU<YD
) Kl@dj
6.3结构光视觉测量 gG.+3=
| ~>7_:
6.3.1激光三角法的测量原理 <Pe'&u
6?.S-.Mr
6.3.2结构光视觉测量系统 b W/T}FN D
l]t^MEoc8
6.3.3点结构光视觉测量原理 |=VWE>g
@44*<!da
6.3.4线结构光视觉测量原理 L$!2<eK
@J6r;4|&
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 =2rdbq6R
)`Qr=DIsW
6.4双目立体视觉测量 #fx"tx6
Ywt9^M|z;
6.4.1数学模型 ?kV_!2U)'K
,+v(? 5[6
6.4.2双目立体视觉的标定方法 KkzG#'I1
\0;w7 tdo
6.5基于相位的视觉测量 v&9:Wd*Iz'
Ji=`XsV
6.5.1相移形貌测量 s{X+0_@Q
o,J8 n;"l
6.5.2立体相位偏折测量 ei1;@k/
4~oRcO8!Y
6.6视觉测量的应用举例 kD QE*o
DW7Jk"\GH
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 1_9Ka
V
9X#]Lg?b
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 h;#^?v!+
}9z$72;Qdq
习题与思考6 7r Gp^
yF |28KJ
第7章激光测速与测距 I'n}6D.M
6Qz=g
t%I=
7.1多普勒效应与多普勒频移 *YQXxIIq
} 21!b :a
7.2激光多普勒测速 c;yp}k]\
pxyFM@Z](
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Edcv>}PfE
)N3/;U;
7.2.2激光多普勒测速技术 !VudZ]Sg
CSWA/#&8>
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 6y?uH; SL
0d~?|Nv -
7.3激光测距 E2.!|u2
(otD4VR_
7.3.1脉冲激光测距 md\Vw?PkU
?f:0GE7
7.3.2相位激光测距 C4d CaiX
nS.qK/.s
7.4激光测速和测距应用 $ Grk{]nT
HG5E,^1n
7.4.1车载激光多普勒测速 1[a#blL6W
81I9xqvSd~
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 K^b'<} $|p
8yZs>Og?
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 /6 x[C
o9]!*Y!RA
习题与思考7 Ne1W!0YLK
}^n"t>Z8
第8章光纤传感原理与技术 brqmi<*9"[
=6fJUy^M\
8.1概述 Vm I
Afe
bi-z%!Z
8.1.1光纤传感的主要类型 t|UM2h
cvtn,Ml6
8.1.2光纤传感的主要特点 zE}ry!{
}^odUIj
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 9r8bSV3`
k&u5`F
8.2.1光纤的基本结构 1dy"
)g U#[}6H
8.2.2平板波导介质中的光波模式 1u }2}c|
Gch3|e
8.2.3光在光纤中的传输规律
3
}#rg
mGw*6kOIS
8.2.4光纤的传输特性 hb)83mH}
H$zD k
8.3光纤传感 h}oV)z6
5'wFZ=>vMt
8.3.1强度调制型光纤传感 2 jxh7\zE
,C'mE''x
8.3.2相位调制型光纤传感 j4#S/:Q<7
ySlGqR1H
8.3.3偏振调制型光纤传感 PnI_W84z
>T\^dHtz
8.3.4波长调制型光纤传感 ExOSHKU,e
OZ<fQf.Gh}
8.3.5光纤分布式传感 ]==S?_.B3n
S09Xe_q
习题与思考8 \@
N[
uUv^]B 8GM
第9章激光雷达三维成像技术 `]/0 &S
'f7s*V KG
9.1激光雷达三维成像原理 &?9~e>.OS
4%SA%]a L1
9.1.1激光雷达距离方程 Z =*h9,MY
` TDS 4Y
9.1.2信噪比 J
p0j
o4B % TW
9.1.3可探测距离 i pRH.1=
*Oh]I|?
9.1.4横向成像参数 !F$o$iq
srS5-fs
9.2激光三维成像雷达技术 +3R/g @n
'FG@Rg (
9.2.1机械扫描激光成像雷达 % )}rQqQ
H5A7EZq}`
9.2.2面阵成像激光雷达 [XNDYaF8
O F?o
9.2.3固态激光成像雷达 j3'SM#X
L 5]uT`Twa
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 %^;rYn3
R w!_j!
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 6e K7Jv\K
s`dUie}y<
9.4激光三维成像雷达的应用 G4n-}R&'
:-T[)Q+-3
习题与思考9 p2wDk^$
>Qs{LEsLb
第10章光学探针测量 ' # 612iZo
R'B-$:u
10.1微观表面形貌测量 ~HUO$*U4<
zi+NQOhR
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 rJC u6
L\t?^u
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 #8B4*gAM
>ti)m >f
10.2机械式探针测量 `t]8 [P5
TmLfH
d
10.2.1机械式探针测量基本原理 poS=8mN8;
O|&SL03Z8
10.2.2机械式探针测量系统 VV i3g
4{D^ 4G
10.3光学焦点探测 ua%j}%G(
tAS[T9B
10.3.1强度式探测方法 V6^=[s R
+)*oPSQ5
10.3.2差动探测方法
"lBYn 2W
XlxM.;i0H
10.3.3散光方法 Xcc i)",!
E*#5OT
10.3.4Foucault方法 )bB
Va^
>d^DN;p
10.3.5斜光束方法 En YEAjX
e 3%dNa
10.3.6共焦方法 2;ac&j1
nM H:7[x3
10.3.7光学焦点探针的特点 m/aA
q8
D4U<Rn6N_5
10.4干涉型光学探针测量 zkHyx[L
"V<7X%LIX
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 #i-b|J+%
RWXN
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 A=BT2j'l)
8:"s3xaO3
10.5扫描隧道显微镜 Jr,**,wA
YZ/2 :[b
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 qXB5wDJg
Gs( ;&fw
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 W-4R;!42
a} :2lL%
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 p!+bn,?G
4si q
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 OBnvY2)Ri
aoU5pftC
10.6原子力显微镜 p)* x7~3e
L?b;TjLe
10.6.1AFM的基本硬件组成 |:Lk lpdYe
;^ YpQP
10.6.2AFM的工作原理 l+<AM%U\ V
MZdj!(hO
10.6.3AFM的工作模式 BYb"[qPV
@e^(V$ap
10.6.4AFM在力学测量中的应用 X ="]q|Z
v)LSH;<
10.7扫描近场光学显微镜 T &]IPOH9
(T =u_oe
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 lO 8GnkLE
Gn 1
10.7.2光子扫描隧道显微镜 256V
xn
:VlMszy}B3
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 i6xzHfaYG
?fNUmk^A<
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ,? V Yr L
!>6`+$=U
10.8扫描探针显微镜 (%*~5% l\
>,c'Z<TM
10.8.1NRC的大范围计量型AFM G PL^!_
z]1g; j
10.8.2PTB研制的大范围SPM Y|-:z@n6C
v'SqH,=d
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 R{{?wr6b$
!1`f84d
习题与思考10 6Bn}W ?
-;GB Xq
参考文献 ~!'T!g%C
NX?6
(lO,
|