《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。 i!%WEHPe
LilK6K
[attachment=124599] ?;o J=.T
第1章光学测量的基础知识 WSMpX -^e@
+c /!R|h=S
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 $e+4Kt
,
Vz0 (D
1.1.1基本概念 0 uD3a-J
FdE ?uw
1.1.2误差与测量不确定度 D SX%SE)
cO]w*Hti
1.1.3基本构成 W! $U{ =
F m:Ys](
1.1.4主要应用范围 6fw7\u
F5 X9 )9S
1.1.5基本方法 WyOav6/*K^
d-b<_k{p
1.1.6发展趋势 1Du5Z9AM
8?8V;
1.2光学测量中的常用光源 0rL.~2)V
%Mj,\J!
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 9n is8
' Z#_"s #L
1.2.2热光源 w2xD1oK~o
^~N:lW#=
1.2.3气体放电光源 c BqbbZyUk
@?e~l:g})g
1.2.4固体发光光源 vv&< 7[
?,x\46]>_K
1.2.5激光光源 9<0yz?b':
-BP10-V
1.3光学测量中的常用光学器件 E} ]=<8V
S rH::-{
1.3.1激光准直镜 h! uyTgq
`uMc.:5\
1.3.2分光镜 va_u4
^[.}DNR95(
1.3.3偏振分光镜 L7 54odc
bvJ@H
Z$
1.3.4波片 Odwf7 >
xTu J~$(
1.3.5角锥棱镜 eI" pRH*f
p*5_+u
1.3.6衍射光栅 WZ>nA [/
N$Ad9W?T
1.3.7调制器 "P?O1
T16gq-h'
1.3.8光隔离器 h2x9LPLBxT
iJE:>qOTD5
1.4光学测量中的常用光电探测器 %y9sC1T
N@tKgx
1.4.1常用光电探测器的分类 M.,DXEZT
a9;KS>~bq
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ;<m*ASM.3
L3HC-
1.4.3常用光电探测器介绍 G=[<KtWa
,x1OQ jtY
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 qJT/4 8lf_
[/q
Bvuun
1.5.1光学测量系统中的噪声 E,tdn#_|
sgi5dQ
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 jZ-s6r2=
$.C-_L
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 al}J^MJ
_p4]\LA
1.6.1概述 Lu6g`O:['
{|>Wwa2e
1.6.2机械调制法 deaB_cjdI
`XH 0S`B
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 O<Q8%Az
b4dviYI
习题与思考1 '4{=x]K
m-azd ~r[
第2章光干涉测量 Dq~ ;h \='
NjZ~b/
2.1光干涉基础知识 NW5OLa")J<
o$</At
2.1.1光的干涉条件 ? -:2f#bC
2Q %7J3I
2.1.2干涉条纹的形状 4 j=K3m
AvrvBz[
2.1.3干涉条纹的对比度 2`riI*fQ
DqQ p47kp
2.1.4产生干涉的途径 S=-$:65
F4G81^H
2.2波面干涉测量 H}kSXKO8!8
>nSt<e
2.2.1概述 T4wk$R
L
8 O]`3oa>
2.2.2泰曼格林干涉仪 :!g|pd[{ag
?110} [jw
2.2.3移相干涉仪 $O*@Jg=
s*la`(x
2.2.4共路干涉仪 0c`zg7|
}ww/e\|Nt=
2.3激光干涉仪 (&eF E ;c
]87BP%G
2.3.1迈克尔逊干涉仪 #PD6LO
T%) E!:}v
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理
lvWwr!w
exhU ! p8
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 !\ 4B.
7?R600O A
2.4白光干涉仪 PhC3 F4
m F\!~ag|
2.5外差式激光干涉仪 1V1I[CxlX
Cty #|6 k
2.5.1概述 Oq.ss!/z
[ -$
Do
2.5.2双频激光干涉仪 D`WRy}o
<r: AJ;
2.5.3激光测振仪 i WD|F-
u5A?; a
2.6激光自混合干涉测量 =|P
&G~]
;B=aK"\
2.7绝对长度干涉计量 ffmtTJFC5
*
H Ku%g
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 l{Df{1b.
b&F9<X Lqq
2.7.2激光无导轨测量 _aPAn|.
"wOfs$w%s
2.8激光干涉测量的重大应用举例 #3qeRl
j-e j7
2.8.1激光干涉测量引力波 7tcadXk0
%BGg?&
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 G@H!D[wd
4=tR _s
习题与思考2 iwJ_~
d>hv-n D
第3章激光准直与跟踪测量 geR+v+B,
.}!.4J%q2
3.1概述 Gc|)4c
*z0d~j*W;
3.1.1激光准直测量基本原理 g Y~r{
YGyv)\
3.1.2激光准直测量系统的组成 {=[>N>"
: ZrJL&
3.2激光测量直线度原理 1 .!U{>$
0ae8Xm3J@R
3.2.1直线度测量概述 R7bG!1SHl
lDYgt UKG
3.2.2激光测量直线度方法 ~(d
{j}M>
|HK:\)L%
3.2.3直线度测量误差分析 _HUbE /
P'Rw/c o
3.3激光同时测量多自由度误差 sApi x=Lr
`} PYltW
3.3.1滚转角测量 u;_~{VJ-
Era GG"+
3.3.2四自由度误差同时测量 I$7eiW @
R_PF*q2 '
3.3.3五自由度误差同时测量 {.:$F 3T
p
u(m HB
3.3.4六自由度误差同时测量 vamZKm~p
@z@%vr=vX
3.3.5激光跟踪测量 x z _sejKB
! K>iSF<
习题与思考3 A;TP~xq\
A0DGDr PD
第4章激光全息与散斑测量 LCHMh6
j<<d A[X
4.1全息术及其基本原理 +"?+Be
cszvt2BI g
4.1.1全息术基本原理 -* ,CMw
;Q;j@yx
4.1.2全息图的类型 5W Ql?yMP
K!-OUm5A
4.1.3全息设备基本构成 <gp?}Lk
VPUVPq~&
4.2激光全息干涉测量 3"y 6|e/5
bHwEd%f
4.2.1单次曝光法 i5 rkP`)j
\/NF??k,jk
4.2.2二次曝光法 c2 npma]DZ
Mkz_.;3
4.2.3时间平均法 3 t, _{9
8-2 `S*
4.3激光全息干涉测量的应用 ywa*?3?c
/'/I^ ab
4.3.1位移和形状检测 '.mepxf< f
`S
{&gl
4.3.2缺陷检测 8`q7Yss6F
5'lPXKn+L
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 Z3`EXs
@Wu-&Lb
4.4激光散斑干涉测量 A l U^ ,X
A]z*#+Sl
4.4.1散斑的概念 V'vR(Wx
Mb i]EZ
4.4.2散斑照相测量 ?{ir$M
g*Y, .
4.4.3散斑干涉测量 Y2H-D{a27
V
;T :Q%
4.4.4电子散斑干涉 Wq1>Bj$J8
EApKN@<"
4.4.5时域散斑干涉 ZaFt4#
%M(RV_R+6
4.5散斑干涉测量的应用举例 ^#/FkEt7bp
*%j$i_
习题与思考4 4DA34 m(
XjX
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 a{5SOe;;
% $!3Pbu i
5.1激光衍射测量基本原理 7{;it uqX
1vj/6L
5.1.1单缝衍射测量 ?8b1 9DMK6
z|l*5@p
5.1.2圆孔衍射测量 3N7H7(IR
+EETo):
5.2莫尔条纹测量 *r7v Dc
Yd^@Ei9
5.2.1莫尔条纹的形成原理 .|UQ) J?s
u^80NR
5.2.2莫尔条纹的基本性质 G-aR%]7$g
+a1x;
5.2.3莫尔条纹测试技术 Zi!Ta"}8
o5 L ^
5.3衍射光栅干涉测量 o96C^y{ ~S
.Eao|;
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ($[wCHU`!
IPiV _c-l
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 {1W:@6tl
!IxO''4
5.4X射线衍射测量 m>>.N?
Ha'[uEDb
5.4.1X射线衍射测量原理 {z#2gc'Q
*H>rvE.K?
5.4.2X射线衍射测量材料应力 dUI5,3 *
i|YS>Pw~ j
习题与思考5 v9*m 0|T0M
x(_[D08/TT
第6章机器视觉测量 UO/sv2CN
VtreOJ+
6.1摄像机模型 je4l 3Hl
"q@m6 fs
6.2图像处理技术 >DqF>w.1
Cy/&KWLenf
6.2.1图像滤波 Tkbao D
PNU(;&2<
6.2.2图像增强 Szu s*YL7
APQq F/
6.3结构光视觉测量 j0jl$^
E8Dh;j
6.3.1激光三角法的测量原理 !40>LpL[
~E<2gMKjO
6.3.2结构光视觉测量系统 s\ IKSoE
*{o7G a
6.3.3点结构光视觉测量原理 SC{m@
G
dgL}"*F
6.3.4线结构光视觉测量原理 :!ya&o
U,
6iT
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 k4TWfl^}9
p{FI_6db
6.4双目立体视觉测量 pl[J!d.c
rr<E #w
6.4.1数学模型 B5e9'X^
[
D28`?B9 (
6.4.2双目立体视觉的标定方法 V7ph^^sC}
7ubz7*
6.5基于相位的视觉测量 YF KE>+
%x)b Z=An
6.5.1相移形貌测量 WWT1= #"
f0<zK !
6.5.2立体相位偏折测量 L74Mz]v
CS k]c9=
6.6视觉测量的应用举例 [U\?+@E*
N^^0j ,
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 #cbgp;,M{I
|(7}0]BP0
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 OWd'z1Yl
8;PkuJR_]
习题与思考6
B.z$0=b
{Gxe%gu6K
第7章激光测速与测距 R>Ra~ b
g(7 -3q8eq
7.1多普勒效应与多普勒频移 "Fz.# U
GK?ua l1
7.2激光多普勒测速 'U@o!\=a
|WS)KR !
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Cs $5Of(
Q YJ
EUC@
7.2.2激光多普勒测速技术 0=d2_YzSf
?Ua ,ba*
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Vej$|nF
1MelHW
7.3激光测距 t=_^$M,yr
Qm%F]nyy
7.3.1脉冲激光测距 H= dIZ
*zfgO pK
7.3.2相位激光测距 P
rt}
01$
Cu"Cpt[
7.4激光测速和测距应用 !, 4ag 1
sFU< Pg V
7.4.1车载激光多普勒测速 tDByOml8Ix
4=PjS<Lu8
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 Et>#&Nw8
3? {AGJ1
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 "TRS(d|3
@ sXFu[!U
习题与思考7 9tiZIm93]
D0.
)%
第8章光纤传感原理与技术 U 'jt'(
"> uN={Iy
8.1概述 OG\i?N
8&<:(mAP
8.1.1光纤传感的主要类型 Hxu5Dx5![
z *@eQauA
8.1.2光纤传感的主要特点 6W1GvM\e
x`CjFa E~F
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 |Q?h"5i"(
3G} )$y3m
8.2.1光纤的基本结构 sJHVnMA
,GbmL8P7Y
8.2.2平板波导介质中的光波模式 OV>& `puL
&(F
c .3m
8.2.3光在光纤中的传输规律 `FHudSK
%Ymi,o>
8.2.4光纤的传输特性 ~o }:!y
)XI[hV UA
8.3光纤传感 <'y<8gpM
a[ {$ 4JpK
8.3.1强度调制型光纤传感 ;\MWxh,K
/Vlc8G
8.3.2相位调制型光纤传感 1ni+)p >]
X2w)J?pv
8.3.3偏振调制型光纤传感 .qBc ; u
Pwh}hG1s a
8.3.4波长调制型光纤传感 l1KMEGmG
U S^% $Z:
8.3.5光纤分布式传感 l{ By]S
js$R^P
习题与思考8 E0HqX d?
8P I%Z6
第9章激光雷达三维成像技术 J,W<ha*
wO?? "${OH
9.1激光雷达三维成像原理 E^8|xT'h6
J }|X
9.1.1激光雷达距离方程 (
eV,f
x#{!hL
5G
9.1.2信噪比 84ij4ZYe
+VwQ=[y]
9.1.3可探测距离 y^2#;0W
z?/_b
9.1.4横向成像参数 KsDS!O
yC'
y>f`H
9.2激光三维成像雷达技术 osC?2 .
+p u[JHF
9.2.1机械扫描激光成像雷达 >%/x~U Fc5
E@VQ xB7+
9.2.2面阵成像激光雷达 ?m7:@GOE1
)~2\4t4| g
9.2.3固态激光成像雷达 S-t#d7'B
!'f7;%7s
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 5F kdGF
`46~j
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 BabaKSm}LP
K EAXDF&#
9.4激光三维成像雷达的应用 G
e ;67
8/e-?2l
习题与思考9 #W\}v(Ke
N0 {e7M
第10章光学探针测量
c ILS
+n ^M+ea;
10.1微观表面形貌测量 2|pTw5z ~
0`/G(ukO
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 p
fc6;K:d
:a wt7lqv
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 d$IROZK-D
!G OaBs
10.2机械式探针测量 @9 /I^Zk
ki1(b]rf
10.2.1机械式探针测量基本原理 Dka,v
c 4z&HQd
10.2.2机械式探针测量系统 RZ 6y5
%QP[/5vQ
10.3光学焦点探测 0E.N3iU
oR#W@OK@is
10.3.1强度式探测方法 0O3O^
0
gt{kjrTv&
10.3.2差动探测方法 ?(ORk|)kU
qu B[S)2}
10.3.3散光方法 J[lC$X[
$dfc@Fn^x
10.3.4Foucault方法 !y_FbJ8KC
a4: GGzt
10.3.5斜光束方法 M0
z%<_ <}
W3:j Z:
10.3.6共焦方法 C?qR ZB+W#
]V"P
&; m
10.3.7光学焦点探针的特点 i'f w>-0
7FH(C`uKi
10.4干涉型光学探针测量 S:1[CNL;
sx?IIFF
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Jg#0g
eU
T Q41i/{
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ~5
6&!4
=.`\V]
10.5扫描隧道显微镜 CL0 lMZ
?%3dgQB'
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 =3- =p&*
?LMQz =
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ~ z^?+MgZ2
zPn b_[YF
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ("U< @~
4 t*%(
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 o~$O$
f*%kHfaXgN
10.6原子力显微镜 etX@ z'H
7O1MC 8{
10.6.1AFM的基本硬件组成 T"xJY#)}
>pu4 G+M
10.6.2AFM的工作原理 |d0ZB_ci
tW/k
10.6.3AFM的工作模式 Y`~B > J
h,c*:
10.6.4AFM在力学测量中的应用 vW?\bH7}I
l"ms:v
10.7扫描近场光学显微镜 a0NiVF-m%
^J] &($-
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 O9daeIF0#
O2fq9%lk
10.7.2光子扫描隧道显微镜 { Zgd
ZLjAhd)
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 bK:U:vpYm
_?-o Pb
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 N
sdpE?V
FKO2UY#&7
10.8扫描探针显微镜 v,i|: ;G
-nS f<
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 4Y(@
KU b
0+SDFh
10.8.2PTB研制的大范围SPM 6R45+<.
5x+]uABE
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 tp`1S+'~j
I )mB]j
习题与思考10 cWAw-E5
R;DU68R
参考文献 f<8Hvumw
X&9: ^$m
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