《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。 6+FON$8 "4`%NA
[attachment=124599] K$
&wO. 第1章光学测量的基础知识 |]q=D1/A WAa?$"U2 1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 n~ql]Ln
>ob/@ 1.1.1基本概念 r#Mx~Zg~ .$k"+E 1.1.2误差与测量不确定度 l+6\U6_)B ]/bE${W*] 1.1.3基本构成 'l:2R,cP V4-=Ni]k 1.1.4主要应用范围 F[u%t34' .}E)7"Qi, 1.1.5基本方法 [1*/lt|+p m@@QT< 1.1.6发展趋势 d.AjH9 jg (*ng$zZ$ 1.2光学测量中的常用光源 p[)<d_
SoX V 1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 2UF94 (HI%C@e9 1.2.2热光源 /)1-^ju 5avO48;Vc 1.2.3气体放电光源 bw\=F_>L ;N\?]{ L 1.2.4固体发光光源 =dBrmMh H1nQ.P]_ 1.2.5激光光源 !cb#fl cnthtv+(~ 1.3光学测量中的常用光学器件 ~N9-an 6\;1<Sw* 1.3.1激光准直镜 YZl%JX ^rwSbM$ 1.3.2分光镜 e_], O_Z
A232"p_ 1.3.3偏振分光镜 fO^6q1a .Qt3!ek 1.3.4波片 H Im,
"iYk Hz8`)cv` 1.3.5角锥棱镜 C8:"+; H4NEB1TO> 1.3.6衍射光栅 %KF:-
w )|R9mW=k9P 1.3.7调制器 Ra5'x)m36) >8fH5 1.3.8光隔离器 UwkX[u <UJJ],)^1A 1.4光学测量中的常用光电探测器 |"qB2.[ T''+zk 1.4.1常用光电探测器的分类 C-u/{CP ;6nZ 1.4.2光电探测器的主要特性参数 /\cu!yiX 1:zu$|%7 1.4.3常用光电探测器介绍 K9Xd?
]a HFuaoS+b* 1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 b',bi.FH vQmackY 1.5.1光学测量系统中的噪声 * g4Cy8$ jHlOP,kc 1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 G*i# \ j9ta0~x1*6 1.6光学测量中的常用调制方法与技术 F9P0cGDs 6bKO;^0 1.6.1概述 VhFRh,J(T 5`'=Ko,N 1.6.2机械调制法 "P5bYq%0v A}bHfn| 1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 mqk(UOK` Q\#{2!I 习题与思考1 #A9_A%_.h 5A$az03y$\ 第2章光干涉测量 H!r
Kz *rcuhw"^b# 2.1光干涉基础知识 8@yc}~8 * ClMtl59 2.1.1光的干涉条件 /~l/_Jct@G (GEi<\16[ 2.1.2干涉条纹的形状 e=o{Zo?H= {L4>2rF 2.1.3干涉条纹的对比度 ]~00=nXFM/ O
{6gNR,* 2.1.4产生干涉的途径 (_qBsng: Fy@#r+PgWp 2.2波面干涉测量 b^,Mw8KsO =HV-8C] 2.2.1概述 B_"OA3d_ 4nII/cPG 2.2.2泰曼格林干涉仪 iCnUnR{ YNC0Z'c9 2.2.3移相干涉仪 '!^E92 nN=:#4
>Y 2.2.4共路干涉仪 u1)TG"+0 O<dZA=Oez 2.3激光干涉仪 \gp,Txueb VUy)4* 2.3.1迈克尔逊干涉仪 g)9JO6] ?$J7%I@ 2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 !*?(Q6 d@6:|auO 2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 2&gVZ z tC?Aso 2.4白光干涉仪 85%Pq:E \_gp50(3 2.5外差式激光干涉仪 #'4<> G] ~*mOt7G 2.5.1概述 ,dZ#,<
HTUYvU*- 2.5.2双频激光干涉仪 n=G>y7b RUS7Z~5 2.5.3激光测振仪 9xK4!~5V mI7rx`4H 2.6激光自混合干涉测量 Fp5NRM*-! Q"OV>kl k 2.7绝对长度干涉计量 q: Bt]2x MJ>Qq[0 2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Qh|-a@ Ej+]^t$\ 2.7.2激光无导轨测量 /OhaERv xH"W}-#[ 2.8激光干涉测量的重大应用举例 'HQ7
|Je piYws<Q 2.8.1激光干涉测量引力波 kMl @v` +EST58 2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 B:3+',i1 ^A *]&%(h 习题与思考2 1H&?UP4=( wRXn9 第3章激光准直与跟踪测量 POqRHuFq Jt-XmGULB 3.1概述 +}c|O+6g :]B%
>*;} 3.1.1激光准直测量基本原理 aCU7w5 x{NNx:T1 3.1.2激光准直测量系统的组成 ><;l:RGK| cg(QjH" 3.2激光测量直线度原理 +CnyK(V <qbZG}u 3.2.1直线度测量概述 8!u/
E8T"{
R80 3.2.2激光测量直线度方法 1<LC8?wt \LO_Nu9 3.2.3直线度测量误差分析 =bs.2aN&^ !
Q|J']| 3.3激光同时测量多自由度误差 u<l#xud 2Vz'n@g= 3.3.1滚转角测量 j+_S$T8w n0rerI[R 3.3.2四自由度误差同时测量 js:C
mnI j~,h)C/v 3.3.3五自由度误差同时测量 g2g`,"T Cz'xGW{ 3.3.4六自由度误差同时测量 8 A2if9E3 RGT_}ni 3.3.5激光跟踪测量 ? .c?Pu 5Y(r\Dd 习题与思考3 !Oeq
G )8pcf`h{ 第4章激光全息与散斑测量 b%Wd<N2 9 '2= 4.1全息术及其基本原理 (bg}an kRmj"9oA 4.1.1全息术基本原理 xK$}QZ) u$WBc\j 4.1.2全息图的类型 r#LnDseW e{,!|LhpQ 4.1.3全息设备基本构成 $z= 0[%L @4;HC=~ 4.2激光全息干涉测量 ^Vag1(hdq |.1qy,|!X 4.2.1单次曝光法 E9^(0\Z
I e Wc_ N 4.2.2二次曝光法 E;9Z\?P jMK3T 4.2.3时间平均法 Hab!qWK` )yHJ[ 4.3激光全息干涉测量的应用 aQ&uC )w |kId8WtA 4.3.1位移和形状检测 3"5.eZSOW W&<g} N+ 4.3.2缺陷检测 2bWUa~%B 3f_i1|>)' 4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 V?=TVI*k Q`N18I3 4.4激光散斑干涉测量 S2ark,sp6 /^J2B8y 4.4.1散斑的概念 "hW(S Z*9L'd"D| 4.4.2散斑照相测量 u0xQ;BQ 6A}eSG3 4.4.3散斑干涉测量 iu+3,]7Fm :#WEx_] 4.4.4电子散斑干涉 h9)RJSF4 Po> e kz_E 4.4.5时域散斑干涉 LaDY`u0G% \[cH/{nt 4.5散斑干涉测量的应用举例 [ dGO,ndE NW)M?f+6 习题与思考4 ?gLAWz zyDZ$Dhka 第5章激光衍射和莫尔条纹测量 l1}R2lSEO !#. \QU| 5.1激光衍射测量基本原理 c)03Ms4
D KCD5*xH 5.1.1单缝衍射测量 j$+gq*I&E @YCv 5.1.2圆孔衍射测量 g&bwtEZ e[}],W 5.2莫尔条纹测量 B3Mx,uXT\ Z9xR 5.2.1莫尔条纹的形成原理 or7pJy%4" <^Nk.E 5.2.2莫尔条纹的基本性质 dsK/6yu *E}Oh 5.2.3莫尔条纹测试技术 9Fk4|+OJ `
VwN!B: 5.3衍射光栅干涉测量 YxJ`-6 iOll WkF 5.3.1衍射光栅干涉测量原理 O] H=s uWTN2jr 5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 QNb>rLj52 AVv#\JrRW 5.4X射线衍射测量 Y#`Lcg+r, }'TTtV:Q 5.4.1X射线衍射测量原理 ?gN9kd) Mb/L~gd" 5.4.2X射线衍射测量材料应力 gH'_ymT=
3 a1|c2kT 习题与思考5 ,%Z&*n n$YE !D' 第6章机器视觉测量 T/5"}P` )tD6=Iz^5 6.1摄像机模型 ~0ooRUWU7 Ft)
lp>3gv 6.2图像处理技术 tOM(U-7Z& H}
6CKP} 6.2.1图像滤波 ]~8v^A7u /[iG5~G 6.2.2图像增强 ec?V[v
EE]=f=3 6.3结构光视觉测量 H|`R4hAk ?+Q$#pb 6.3.1激光三角法的测量原理 6- ]h5L] 7]s%rya 6.3.2结构光视觉测量系统 G?/c/r G w;+ br 6.3.3点结构光视觉测量原理 l4 "\) ]; W' ep6O 6.3.4线结构光视觉测量原理 ?'wsIH]m 4\6:\ 6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 9 mPIykAj8 |l7%l&! 6.4双目立体视觉测量 ?PH/?QP s}ADk-7 6.4.1数学模型 Me/\z^pF 6/6Rah! 6.4.2双目立体视觉的标定方法 ]'k[u 6IP$n($2 6.5基于相位的视觉测量 /.P9MSz0G -CD\+d " 6.5.1相移形貌测量 `?9T~, bxwkTKr' 6.5.2立体相位偏折测量 7Ms90oE/c V7C1FV2 6.6视觉测量的应用举例 rl?7W]; M4?8xuC 6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 Jq
.L:>x
*Hs*,}MS 6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 7tgFDLA JMlV@t7y< 习题与思考6 *vnXlV4L hS:jBp, 第7章激光测速与测距 U-EhPAB@ ia4k :\ 7.1多普勒效应与多普勒频移 O
k7zpq QU/3X 1W 7.2激光多普勒测速 eOnTW4 =& -[TPW 7.2.1激光多普勒测速的基本原理 %{C)1*M7 OCnFEX" 7.2.2激光多普勒测速技术 =yqHC<8: VVuR+=.& 7.2.3激光多普勒测速技术的进展 7>n"}8i <9ifPSvJ 7.3激光测距 qC@Ar)T T2weAk#J 7.3.1脉冲激光测距 >F3.c%VU]w zOGR+Gq_Z 7.3.2相位激光测距 U<Jt50O {QQl$ys/ 7.4激光测速和测距应用 5v9Vk`3' `,Orf ZMb 7.4.1车载激光多普勒测速 d?hz LX =;{^"#r\ 7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ;%zC@a~{ {TAw)!R~ 7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 M{Gxjmdx !/hsJ9 习题与思考7 C1QV[bJK EJm4xkYLj1 第8章光纤传感原理与技术 FifbxL k^An97J 8.1概述 p=gX!4,9< - k`.j 8.1.1光纤传感的主要类型 B8V,)rn s@!$='| 8.1.2光纤传感的主要特点 &ao(!/im .y): Rh^ 8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ndi+xaQtG 5=Lq=,K$ 8.2.1光纤的基本结构 q;A;H)?g #I%s3 8.2.2平板波导介质中的光波模式 z~Na-N Q_O*oT(0 8.2.3光在光纤中的传输规律 nvyB/ MFwO9"<A 8.2.4光纤的传输特性 i@zY9,b [,g~m9 8.3光纤传感 !buz<h :"'nK6> 8.3.1强度调制型光纤传感 Z'M`}3O A';QuWdT 8.3.2相位调制型光纤传感 (lWq[0^N h6M;0_' 8.3.3偏振调制型光纤传感 9_huI'"p |y1;&< 8.3.4波长调制型光纤传感 k4y}&?$B p;%<mUI 8.3.5光纤分布式传感 6 hiC?2b{x J?Iq9f 习题与思考8 j[e,?!8; v?j!&d> 第9章激光雷达三维成像技术 ~UPZ< u$\a3yi 9.1激光雷达三维成像原理 V#^yX% w~+ aW(2 9.1.1激光雷达距离方程 {#hVD4$b t9u|iTY
f! 9.1.2信噪比 8MF2K6 5w<A;f 9.1.3可探测距离 +AI`R`Tm DTY<0Q. 9.1.4横向成像参数 c`kQvXx 5H
!y 46z 9.2激光三维成像雷达技术 hh"-w3+ 3 ^}A %-bS 9.2.1机械扫描激光成像雷达 m<@z}%v- /A07s[L 9.2.2面阵成像激光雷达 m5-9yQ=. :zp`6l 9.2.3固态激光成像雷达 VKuAO$s$ e!X(yJI[O6 9.2.4非机械扫描激光成像雷达 PK:2xN:= <P4FzK 9.3激光雷达三维成像技术的新发展 r"]'`qP, sb.J
bE8
9.4激光三维成像雷达的应用 "wM1 qX 7%d8D>uw8 习题与思考9 ^T079=$5 4 I@p%g& 第10章光学探针测量 5%i:4sMx
* 6STp>@Ch]" 10.1微观表面形貌测量 3W&S.$l =G${[V\ 10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 ^jyD# H3O@9YU 10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ;y1Q6eN S!Jh2tsg`- 10.2机械式探针测量 ' Q7Y-V jRQ+2@n{E 10.2.1机械式探针测量基本原理 |b.z*G T>d.# 10.2.2机械式探针测量系统 mP^SS
Je bcz-$?] 10.3光学焦点探测 sYn[uPefj JUt7En;XE 10.3.1强度式探测方法 0A[e sWmP +U8Bln 10.3.2差动探测方法 g8pO
Lr' S4A q' 10.3.3散光方法 !:0v{ZQ !1Y&Y@ze 10.3.4Foucault方法 r<R4
1Fz @;^Y7po6u 10.3.5斜光束方法 YT-=;uK^S zG9|K 10.3.6共焦方法 [EZYsOr. 9F##F-%x 10.3.7光学焦点探针的特点 -$-8W h*l&RR:i 10.4干涉型光学探针测量 ;hDa@3|]34 Q!'qC*Gyfn 10.4.1相移干涉光学探针测量方法 kfrY1 q mQfLz7&x 10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Z"v<0]rN %dttE)oH? 10.5扫描隧道显微镜 +t!S'|C k*Nr!Z!} 10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 {{{#?~3$7 w#y2_ 10.5.2扫描隧道显微镜的功能 H3KTir"on vmZ"o9-{#X 10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ?dq#e9 $:bih4@> 10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 c$H+g,7xQ- \
v2H^j/ 10.6原子力显微镜 ( [E]_Q 2}WDw>V 10.6.1AFM的基本硬件组成 `DW2spd 3YL
l;TP_ 10.6.2AFM的工作原理 !{UTD+|=N e@]-D
FG 10.6.3AFM的工作模式 2xxB\J TkRP3_b 10.6.4AFM在力学测量中的应用 S\ ,mR4: zF&=U`v 10.7扫描近场光学显微镜 v}(6 <wnnS ?vtX"Fdz 10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 NC"yDWnO' "VUYh$=[ 10.7.2光子扫描隧道显微镜 OSDy'@
W6/ @W 10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 S]>wc
yy=n L8$1K &! 10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 K 1#ji*Tp ig#r4nQ= 10.8扫描探针显微镜 {E_{JB~` 2W<n5o 10.8.1NRC的大范围计量型AFM
6ghx3_%w MZ4c{@Tg 10.8.2PTB研制的大范围SPM Lc2QXeo8 1Y/$,Oa5 10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 9<1F[SS<s9 ot%.M*h- 习题与思考10 "MOpsb, "M
H6fF 参考文献 zqySm)o] d IB }_L
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