《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。 AAc2u^spx
]k.YG !$
[attachment=124599] jSvo-
第1章光学测量的基础知识 &=.7-iC|W
6b4]dvl_
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 r`:dUCFE
M:K4o%
1.1.1基本概念 M; @/697G
\3j4=K'nE
1.1.2误差与测量不确定度 93Q x+oK]
r9^~I
1.1.3基本构成 ? ~_h3 bHH
T@N)BfkB
1.1.4主要应用范围 Yb>A?@S
7{
QjE
1.1.5基本方法 ogE|8`Tq^
8uetv
1.1.6发展趋势 2fdC @V
{=E,.%8
1.2光学测量中的常用光源 5U JMiwP{
xa%2w]
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 LB hDP5qF
BH?fFe&J:`
1.2.2热光源 t-J\j"~%+
5' 3H$%dC
1.2.3气体放电光源 ebB8.(k9G3
TbhsOf!
1.2.4固体发光光源 M4}zRr([.5
7C^W <SUo
1.2.5激光光源 ",Fqpu&M
6b=7{nLF
1.3光学测量中的常用光学器件 K db:Q 0B
@LD u08lr
1.3.1激光准直镜 %0K e4c
zzyD'n7D
1.3.2分光镜 @)S d3xw[
zB)wY KwZ
1.3.3偏振分光镜 }kb6;4>c
'xc=N
1.3.4波片 ~C ;gEE-
(W $> !1~
1.3.5角锥棱镜 :.NCS`z_
q8f nUK?i
1.3.6衍射光栅 l#%G~c8x
EN2/3~syO-
1.3.7调制器 >U'gQS?\]
jD'$nKpg
1.3.8光隔离器 uz e5u \
1ba* U~OEg
1.4光学测量中的常用光电探测器 eop7=!`-~~
ao)8ie
1.4.1常用光电探测器的分类 -Mufo.Jz1o
}h_=
n>
1.4.2光电探测器的主要特性参数 Fpf-Fa-K\b
6I$:mHEhd
1.4.3常用光电探测器介绍 Eg|C
a'A'%+2
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 +^@6{1
/kK:{
1.5.1光学测量系统中的噪声 sBm/9vu
WCZeY?_^c
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 LDv>hz o
a$P$Ngi?S
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ]h_V5rdX@
^G]H9qY- e
1.6.1概述 \KPwh]0
9jTm g%
1.6.2机械调制法 9Kd:7@U
5X"WgR;
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 l>:\%
ol
B< BS>(Nr>
习题与思考1 rpO>l
E'4 dI:
第2章光干涉测量 9\D 0mjn=l
{oc7Chv=/H
2.1光干涉基础知识 |F^h >^
x
AIa#t#8${
2.1.1光的干涉条件 LS4|$X4H`!
dX:#KdK
2.1.2干涉条纹的形状 [xsiSt?6
+zn207 .`
2.1.3干涉条纹的对比度 h9L/.>CX
P _3U4J
2.1.4产生干涉的途径 o@g /,V $
v"a.%" oN8
2.2波面干涉测量 8cyC\Rs
b5Pakz=jNM
2.2.1概述 f.SmCgG
= 3Hv
2.2.2泰曼格林干涉仪 vswBK-w(Z
2DbM48\E
2.2.3移相干涉仪 gC qQ~lWZ
H0 .,h;
2.2.4共路干涉仪 E)7ODRVbl
:},/ D*v
2.3激光干涉仪 rCa2$#Z
k|c=O6GO
2.3.1迈克尔逊干涉仪 &,B91H*#
Z6 vm!#\
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 `2Oh0{x0*O
~
U,a?LR/
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 j L[
hB
#UpxF ?A(
2.4白光干涉仪 !p~K;p,
H;O PA8\n
2.5外差式激光干涉仪 #Qp.O@e
M :Aik&
2.5.1概述 a:3f>0_t
I^z$0
2.5.2双频激光干涉仪 .4NQ2k1io
)4P5i
b
2.5.3激光测振仪 uJ! yM;{+
on q~wEr
2.6激光自混合干涉测量 )tV^)n[w
eL+L
{Ac
2.7绝对长度干涉计量 $q6'VLPo
yNb
:zoT
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 ~t~5 ctJ@
PNbs7 f
2.7.2激光无导轨测量 ;|Ja|@82
t!Uc, mEV]
2.8激光干涉测量的重大应用举例 )*Qa 9 + :
`(9B(&t^,
2.8.1激光干涉测量引力波 *G{Zo*2<
i
,T|%vqbmw
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ]3E':JM@
y=jTS
习题与思考2 XTZI !
e]+ [lq\p@
第3章激光准直与跟踪测量 V!S B9t`E
^< e"OV
3.1概述 -0) So
a'v%bL;H~
3.1.1激光准直测量基本原理 nAp7X-t
j{nkus2
3.1.2激光准直测量系统的组成 @Yq!
RhJL`>W`
3.2激光测量直线度原理 d\ &jl`8*
S"=o U}'|
3.2.1直线度测量概述 N!fp;jvG
_]=` F
l
3.2.2激光测量直线度方法 a`w)awb
YSuw V)Y
3.2.3直线度测量误差分析 rwxJR@Ttn
f-\l<o(
3.3激光同时测量多自由度误差 1?(mE7H#
5m+:GiI
3.3.1滚转角测量 g(:y_EpmLH
P-~Avb
3.3.2四自由度误差同时测量 *ihg'
A&5$eGe9
3.3.3五自由度误差同时测量 qvOBvUR}
+ {/zP{jH
3.3.4六自由度误差同时测量 tE{7S/?h
UY **3MK
3.3.5激光跟踪测量 ^}8_tZs8\
&%Hj.
习题与思考3 p Nu13o~
Z e$:-7Czl
第4章激光全息与散斑测量 'q[V*4g
ji( S ?^
4.1全息术及其基本原理 r/Pg,si
Y@.> eS
4.1.1全息术基本原理 sZ'3PNpCP
[j um q1
4.1.2全息图的类型 1&Y P}sg)
i=2+1 ;K
4.1.3全息设备基本构成 CWkm\=
B0 Z~L){i
4.2激光全息干涉测量 q@(N 38D
I{cn ,,8
4.2.1单次曝光法 3iWLo Qm
;T52 aX
4.2.2二次曝光法 ] Ly)%a32
o7 !@WOeZ3
4.2.3时间平均法 F{T|lTl
d l{3fldb
4.3激光全息干涉测量的应用 `hl yN]L
ur# "f'|-
4.3.1位移和形状检测 Q)a*bPz
#8/Z)-G
4.3.2缺陷检测 !#iP)"O
QW2% Gv :
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 '`o+#\,b^%
5 ? vIkf
4.4激光散斑干涉测量 h}`< pq
gie X`}
4.4.1散斑的概念 {{DW P-v4
s ox 90o 7
4.4.2散斑照相测量 3 oWCQ
U3U eT a_
4.4.3散斑干涉测量 v 5$zz w
Vfw $>og!
4.4.4电子散斑干涉 x`eYC i
t1~*q)!Mo
4.4.5时域散斑干涉 ?y0 4g u6p
N]=.I
4.5散斑干涉测量的应用举例 U&eLj "XZ
krl yEAK=
习题与思考4 cA L u
xjX5 PQu
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 A qm0|GlJ
c& _ 3"2:
5.1激光衍射测量基本原理 d~_OWCg`
} M ~AkJL
5.1.1单缝衍射测量 7PvuKAv?k
H 5aUZ=
5.1.2圆孔衍射测量 `H|g ~7KD&
0 s 4j>
5.2莫尔条纹测量 =Tj0dfO|"
w\QpQ~OX
5.2.1莫尔条纹的形成原理 4v ?S` w:6
Yp;x
5.2.2莫尔条纹的基本性质 UmJg-~
JL$RBr
5.2.3莫尔条纹测试技术 5s|g K M
G
dooy~cn
5.3衍射光栅干涉测量 7 )]G"m{
:dj@i6
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 #QB`'2)vw
C/$IF M<
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 %$}iM<
C^~iz
in
5.4X射线衍射测量 ]Lh\[@# 1f
8_ LDS
5.4.1X射线衍射测量原理 >ylVES/V
\E30.>%,
5.4.2X射线衍射测量材料应力 HvngjP{>
0j yokER
习题与思考5 5Tu.2.)N
_\<M58/z
第6章机器视觉测量 Yl f4q/-
J SL 3.J
6.1摄像机模型 Xgm7>= l
8 , =$>@u
6.2图像处理技术 )2A4vU-IR.
prWid3}
6.2.1图像滤波 g=%& p?1@E
r3-3*_
6.2.2图像增强 F ,bl>;{[{
Ob6vg^#
6.3结构光视觉测量 Mc6y 'w
jL8zH
6.3.1激光三角法的测量原理 tEUmED0FY
e'`oisJU?q
6.3.2结构光视觉测量系统 B?M+`;
Z*)<E)
6.3.3点结构光视觉测量原理 x<l1s
j0 GI[#
6.3.4线结构光视觉测量原理 'tbb"MEi4
RD4)NN6y5}
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 d.Z]R&X08
=bDG|:+
6.4双目立体视觉测量 \x! >5Z
Y
1gE`_% ?K
6.4.1数学模型 6~}H3rvO}
d d$N4&
6.4.2双目立体视觉的标定方法 0D'Wr(U(
|}`5< a!6U
6.5基于相位的视觉测量 g{%';
)=D&NO67Pq
6.5.1相移形貌测量 lm|`Lh-
]VvJ1Xn0
6.5.2立体相位偏折测量 8syo_s C |
e-VL U;
6.6视觉测量的应用举例 "|.(yN
]Q3Gj@6
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 6"G pE5'*
k mj m 6
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 kslN _\
QP#Wfk(C
习题与思考6 ,:`6x[ +
@>Keu\)
第7章激光测速与测距 :m d3@r ']
$<v_Vm?6d
7.1多普勒效应与多普勒频移
, <1*
.6K>"
7.2激光多普勒测速 % \l,X{X
aW"!bAdx`,
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 `y} d)"!
gnXjd}
7.2.2激光多普勒测速技术 HhvG#Sam!
2An`{')
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Nj0)/)<r+
MxR U6+a
7.3激光测距 !)O$Q}'\
]D%k)<YK
7.3.1脉冲激光测距 eEQ[^i
kre&J
7.3.2相位激光测距 blcKtrYg
C t)MvZ
7.4激光测速和测距应用 N^+ww]f?
j;)g+9`
7.4.1车载激光多普勒测速 "NU".q
D,\= zX;
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 1c#'5~ nB
|xVCl<{F%
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 KIo}G d&
ozC!q) j
习题与思考7 4MJzx9#
!dY :S' ;~
第8章光纤传感原理与技术 1v&Fo2ML
FRFAWK<
8.1概述 "Vq]|j,B/c
X:lPWz!7{
8.1.1光纤传感的主要类型 AxlFU~E4
-kbm$~P
8.1.2光纤传感的主要特点 T3./V0]\I
1>w^ q`P
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 pFTlhj)1
SF k#bh
8.2.1光纤的基本结构 Z=@)
5L}>+js2
8.2.2平板波导介质中的光波模式 -l H>8+
e({fY.)SGo
8.2.3光在光纤中的传输规律 Wk\@n+Q {]
T[-c|
8.2.4光纤的传输特性 _I_?k+#WFe
hG7S]\N_
8.3光纤传感
YX` =M
\bm6/fhA:
8.3.1强度调制型光纤传感 ttaQlEa=Z
3]<re{)J9O
8.3.2相位调制型光纤传感 ShJK&70O
lVdT^"~3
8.3.3偏振调制型光纤传感 }b+QYSt
Pzp+I}
8.3.4波长调制型光纤传感 RR!!hY3 K
HDVl5X`j'
8.3.5光纤分布式传感 ie@`S&.8 T
ZuvPDW%
习题与思考8 u=;nU(]M '
IT`=\K/[4
第9章激光雷达三维成像技术 'd #\7J>d
kq~[k.
9.1激光雷达三维成像原理
Hp }
7B]:3M6 d
9.1.1激光雷达距离方程 [OZ=iz.
s
S5fd)x
9.1.2信噪比 F|?'9s*;6G
kAN;S<jSE
9.1.3可探测距离 O R<"LTCL
OR\DTLIl
9.1.4横向成像参数 *Z`XG_ s5
MJ*]fC3/
9.2激光三维成像雷达技术 g&+Y{*Gp
jD/7 /G*
9.2.1机械扫描激光成像雷达 ;DD>k bd
n2d8;B#
9.2.2面阵成像激光雷达 bug Fl>
E8-fW\!F
9.2.3固态激光成像雷达 'DzBp
NdsX*o@a
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 zD2.Q%`IM
N
pXgyD
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 R+E_#lP_$
'sRg4?PT
9.4激光三维成像雷达的应用 Kr /h`RM
C~{NKMeC/m
习题与思考9 5,
-pBep<
_7lt(f[S
第10章光学探针测量 Wk`bb!P_
%e
Sm&`
10.1微观表面形貌测量 C[xJ U 6z
m\/,cc@,
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 jQ_dw\
{0
1xO!w+J#
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 f4'El2>-86
U[' JFLF
10.2机械式探针测量 %9T~8L
@.
@%OPy|=,{
10.2.1机械式探针测量基本原理 jj!N39f
x*me'?q
10.2.2机械式探针测量系统 6 [*;M
0{?: FQ#
10.3光学焦点探测 Cs:+93w
"H>r-cyh
10.3.1强度式探测方法 eC6>yD6D
ofMu3$Q
10.3.2差动探测方法 nA o8uWG
$A;7Em
10.3.3散光方法 5^i.;>(b
<.,R Bo
10.3.4Foucault方法 @up &q
= U4 f}W;
10.3.5斜光束方法 /Jxq
3D)v
.P)s4rQ\
10.3.6共焦方法 Z+Yeg
nnt8 sf@\
10.3.7光学焦点探针的特点 fav5e'[$
l`@0zw+
10.4干涉型光学探针测量 6 OL41g'
-7>^
rR V
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 I&L.;~
|',M_
e]
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 K;oV"KRK
H L jvKE=W
10.5扫描隧道显微镜 x3Nkp4=Xd
;>NP.pnA)
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ,~(|p`
tT;8r8@
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 S Q}S4r
/~40rXH2C
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 +7V=aNRlE
8y$5oD6g9
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 OmB
TA=E<
,-@xq.D
10.6原子力显微镜 >n]oB~P%
b -PSm=`
10.6.1AFM的基本硬件组成 1p8:.1)q
(tep mcf
10.6.2AFM的工作原理 'gCJ[ ce
= 0 ,|/1~
10.6.3AFM的工作模式 }N ?g|
qQ^d9EK'?~
10.6.4AFM在力学测量中的应用 HmvsYP66
6`acg'sk>
10.7扫描近场光学显微镜 jDR')ascn
rfYP*QQ Y
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 l bRzx4=\y
BU`ckK\(
10.7.2光子扫描隧道显微镜 Gb;99mE
$; ?c?n+
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 4S tjj! ew
T/ik/lFI
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 7%e1cI
<PX .l%
10.8扫描探针显微镜 $]C=qM28-
!x>,N%~
10.8.1NRC的大范围计量型AFM $!f !,fw+
xk& N A B
10.8.2PTB研制的大范围SPM GQb i$kl
vm8$:W2 }
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 6D|p Qs
Jn Y$fs*"
习题与思考10 P >(&glr|
A_Rrcsl 4
参考文献 ?\ZL#)hr"p
OZf6/10O/
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