《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。 *qYw
y5KeUMcu
[attachment=124599] _KtV`bF
第1章光学测量的基础知识 b)#rUI|O
> \~Er@
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 T#6g5Jnsp
E`xpZ>$mPx
1.1.1基本概念 T12Zak4.=
EU h_`R
1.1.2误差与测量不确定度 m8
_yorz
Y^DGnx("m
1.1.3基本构成 !?).4yr
Wt@hST
1.1.4主要应用范围 v>nBdpj Xh
E
?bqEW(
1.1.5基本方法 .x] pJ9
:.=j)ljTx
1.1.6发展趋势 \ntUxPox.
Qc!3y>Y=_
1.2光学测量中的常用光源 $;$vcV9*
_ iDVd2X"H
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类
T*8 S7l
liy/u Z
1.2.2热光源 _<F; &(o
br TP}A
1.2.3气体放电光源 VR1[-OE
'Q 7^bF^
1.2.4固体发光光源 8lDb<i
$B<:SuV#
1.2.5激光光源 0W KS
2 A";o E
1.3光学测量中的常用光学器件 KXl!VD,#`=
{_L l'S
1.3.1激光准直镜 MwQ4&z#wh
5D<ZtsXE
1.3.2分光镜 CCt\[hl
| N)),/R_
1.3.3偏振分光镜 E
y9rH _
6ce-92n
1.3.4波片 |'P$z MAF
imzPVGCD{
1.3.5角锥棱镜 ]a uqf
qP&:9eL
1.3.6衍射光栅 ~Ma r
f)a0 !U 44
1.3.7调制器 #639N9a~
7hu7r WY`E
1.3.8光隔离器 FIVC~LDd
:?y Ma$
1.4光学测量中的常用光电探测器 l1O"hd'~s
Wi!"V cn
1.4.1常用光电探测器的分类 .oLV\'HAR
0b
n%L~KU
1.4.2光电探测器的主要特性参数 |Ox='.oIb
4 83rU
1.4.3常用光电探测器介绍 $?k]KD
Q[q`)~|
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 L1DH9wiQ i
UuF(n$B
1.5.1光学测量系统中的噪声 "dDrw ]P;
; Ad5Jk
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 f n5-Tnsq*
dVHbIx
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 ;y 1/b(t
?Y S 3)
1.6.1概述 g*LD}`X/-
d}ycC.h4k
1.6.2机械调制法 '6> *J
G-RDQ
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 NW 2`)e'
z,^~H
习题与思考1 hh%?E\qM
-<5{wQE;|
第2章光干涉测量 uZ JfIC<>
ysp`(n =
2.1光干涉基础知识 T{f$S
ez*QP|F*9
2.1.1光的干涉条件 Ov?J"B'F
rJCb8x+5a
2.1.2干涉条纹的形状 Hk h'h"_r
DU]KD%kl
2.1.3干涉条纹的对比度 hKWWN`;b !
8,!Ou p
2.1.4产生干涉的途径 R(VOHFvW6
/}L2LMIm
2.2波面干涉测量 ~ ) w4Tq
0('ec60u
2.2.1概述 ?8GS* I
r-.@MbBm
2.2.2泰曼格林干涉仪 ykP iZK
&g^*ep~|#
2.2.3移相干涉仪 dpNERc5
F N=WU<
5
2.2.4共路干涉仪 GbL1<P$V
) =29Hm"
2.3激光干涉仪 A(
vdlj
b"N!#&O ]
2.3.1迈克尔逊干涉仪 S**eI<QFSk
*tEqu%N1'
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 ^ W?cuJ8
"z3rH~q72
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 qa
)BbK^i
_(kaa WJ
2.4白光干涉仪 PzNPwd
NE8W--Cg|
2.5外差式激光干涉仪 %>i:C-l8
[p`5$\e
2.5.1概述 !@8i(!xb
:Z6j5V;s
2.5.2双频激光干涉仪 l&q Cgw
Z CPUNtOl
2.5.3激光测振仪 1H/I-
l$/lbwi%
2.6激光自混合干涉测量 kv3 Dn&<rJ
_J W|3 q
2.7绝对长度干涉计量 I _u/
Y6 sX|~Zy
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 #m{* ]mY@
!#O [R S
2.7.2激光无导轨测量 ~:bdS 4w
'"\M` G
2.8激光干涉测量的重大应用举例 M] /aW
|9c~kTjK
2.8.1激光干涉测量引力波 $%cc[[/U
qVE0[ve
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 `!HD.
E[2c
NEri{ qxm
习题与思考2 Wa<<"x$
f;zNNx<
;
第3章激光准直与跟踪测量 "}fweCBgo
Zg(Y$ h\
3.1概述 1Qf}n Wy
TD}<U8I8_
3.1.1激光准直测量基本原理 H,X|-B
K ?!qNK
3.1.2激光准直测量系统的组成 &HM-UC|
qMNW w\k
3.2激光测量直线度原理 +hmFF QQ}
/^BC
Qaj
3.2.1直线度测量概述 vv @m{,7#Y
-o6rY9\_!
3.2.2激光测量直线度方法 8I#ir4z#<
n_e 'n|T
3.2.3直线度测量误差分析 UUJQc ~=
L9 D`hefz
3.3激光同时测量多自由度误差 k k3^m1
Lqj
Qv$
3.3.1滚转角测量 G-Tmk7m
RU:Rt'
3.3.2四自由度误差同时测量 F`nQS &y
Iv6 q(c
3.3.3五自由度误差同时测量 `um ,S
a[O6xA%
3.3.4六自由度误差同时测量 neDXzMxF
~t`s& t'c|
3.3.5激光跟踪测量 WKEb
'^
my.EvN
习题与思考3 ]yU"J:/
!LI< %P)
第4章激光全息与散斑测量 o|(5Sr&H
hi0HEm \
4.1全息术及其基本原理 _8VP'S=
RP&bb{Y
4.1.1全息术基本原理 `Z?wj@H1`
\n) ',4mY
4.1.2全息图的类型 QOF@Dv Q
jmM|on!
4.1.3全息设备基本构成 []>'Dw_r
'-;[8:y.
4.2激光全息干涉测量 qos7u91 z
JbMTULA
4.2.1单次曝光法 x%G3 L\ 5
B[t^u \Fk
4.2.2二次曝光法 N4!`iS Y
9)q3cjP{<
4.2.3时间平均法 .V?:&_}_I6
):D"L C
4.3激光全息干涉测量的应用 i--t
?@#
| "3<\$[
4.3.1位移和形状检测 \c=I!<9
Ux [<g%F"
4.3.2缺陷检测 l90mM'[
X
W) TI
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 y>^^.
Ey46JO"
4.4激光散斑干涉测量 IS bs l =F
_kj]vbG^ ;
4.4.1散斑的概念 tMI YVHGy
q+
$6D;9
4.4.2散斑照相测量 *T|B'80
K7+yU3
4.4.3散斑干涉测量 Hcq.Lq;2:
nM
)C^$3<t
4.4.4电子散斑干涉 6OES'3 Cy
'y8{, R4C
4.4.5时域散斑干涉 [VCC+_
rH+OXGoB
4.5散斑干涉测量的应用举例 K2x[ApS#
d2
^}ooE
习题与思考4 RgE`H r
24mdhT|
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 Ykbg5Z
^URCnJ67Se
5.1激光衍射测量基本原理 4`IM[DIG~
t8Zo9q>
5.1.1单缝衍射测量 /HC:H,"i
L[` l80
5.1.2圆孔衍射测量 yzA05 npTl
1^p/#jt
5.2莫尔条纹测量
5\- uo&#
OW:*qY c;:
5.2.1莫尔条纹的形成原理 "n-'?W!
[M_{~1xX
5.2.2莫尔条纹的基本性质 092t6D}
\INH[X#>
5.2.3莫尔条纹测试技术 INZVe(z
!*IMWm >
5.3衍射光栅干涉测量 \u3\ T J
X|M!Nt0'
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 o_b[ *
));#oQol9
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 7p&jSOY
B[vj X" yg
5.4X射线衍射测量 BxY t*b%
g8) ,$:Uw
5.4.1X射线衍射测量原理 2E Y"[xK|
o9?@jjqH
5.4.2X射线衍射测量材料应力 KWwtL"3
Hh<H~s [
习题与思考5 5/48w-fnZ
J(
}2 Ua_
第6章机器视觉测量 ]-PzN'5\'
+Qs] 8*^?;
6.1摄像机模型 1C[9}}
'nJF:+30ZH
6.2图像处理技术 )n/%P4l
;?6 vKpj;
6.2.1图像滤波 WKf <%
E$
od ;-D~
6.2.2图像增强 K,f:X g!:
fSh5u/F!
6.3结构光视觉测量 JFq
wC=-
p: ,Y6[gMo
6.3.1激光三角法的测量原理 @0`A!5h?u
yev ! Nw
6.3.2结构光视觉测量系统 -H1=N
E3L?6Qfx>
6.3.3点结构光视觉测量原理 a(Y'C`x
fJ,N.O+9E
6.3.4线结构光视觉测量原理 rvA>khu0/
KuNLu31%
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 LyUn!zV$(
myx/ |-V"F
6.4双目立体视觉测量 A#u U ]S
urp|@WZ
6.4.1数学模型 jA? #!lx_
>hKsj{=R7
6.4.2双目立体视觉的标定方法 r4.6W[| d
7GA8sK
6.5基于相位的视觉测量 J5@08 bZm
)W@u g,y
6.5.1相移形貌测量 \j)Evjw
J )1
6.5.2立体相位偏折测量 vwR_2u
>WLPE6E
6.6视觉测量的应用举例 P - m_] ,
ycGY5t@K@
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 f^%3zWp|-
lED!}h'4
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 n
`j._G
;w{<1NH2+.
习题与思考6 3F9V,zWtTi
#ydold{ F
第7章激光测速与测距 mrGV{ {.
,(jJOFf
7.1多普勒效应与多普勒频移 01bC P
sYTz6-
7.2激光多普勒测速 C|{Sj` ,XG
rOIb9:
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Q
G) s
u Lms0r\@!
7.2.2激光多普勒测速技术
IrwQ~z3I
-oD,F
$Rb
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 s"L&y <?)
&lc@]y8
7.3激光测距 w hI{?NP
~Ps *i]n(
7.3.1脉冲激光测距 B5\l&4X
:4AQhn^;"
7.3.2相位激光测距 w+ $$u z
PZ[-a-p40
7.4激光测速和测距应用 ZvY"yl ?e
ET*A0rt
7.4.1车载激光多普勒测速 $`pf!b2Z
}_Bo:*9B-o
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 t@KTiJI
]
opX07~1
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ,@"yr>Q9#6
5!0iK9O
习题与思考7 ;_sJ>.=\
7o4E_ .*
第8章光纤传感原理与技术 !&)X5oJ
goM;Pf
"<
8.1概述 B<W}:>3
3j#VKj+Uc
8.1.1光纤传感的主要类型 G/ x6zdk
<O
jK $KV
8.1.2光纤传感的主要特点 ; W0J
bGh&@&dHr
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 g
pciv
m:_#kfC&K"
8.2.1光纤的基本结构 s/1r{;q
4^(x)r
&(?
8.2.2平板波导介质中的光波模式 jAQ {H
Q`CuZkP(
8.2.3光在光纤中的传输规律 -]%EX :bm
k| fM9E
8.2.4光纤的传输特性 u5CSx'h]
F6 {g{
B
8.3光纤传感 $G=^cNB|JB
NF$6yv9C
8.3.1强度调制型光纤传感 ]36SF5<0r
]t[%.^5#
8.3.2相位调制型光纤传感 mQj# \<*
#y\O+\4e
8.3.3偏振调制型光纤传感 QW..=}pL
sbvP1|P8%
8.3.4波长调制型光纤传感 >iyNZ]."\
g}9 ,U&$]y
8.3.5光纤分布式传感 ft" -
wXNng(M7
习题与思考8 a$W
O} g?
HoBx0N9\2
第9章激光雷达三维成像技术 ?! ap @)9
;5X6`GlS#5
9.1激光雷达三维成像原理 5%'ybh)@
GzEw~JAs
9.1.1激光雷达距离方程 V7$ m.P#uM
rEr=Mi2
9.1.2信噪比 cfmwz~S6i
dcKpsX
9.1.3可探测距离 +kI}O*s
Q-) ( s
9.1.4横向成像参数 1^IMoC7$#
hu-]SGb6
9.2激光三维成像雷达技术 x ]VycS
51:5rN(_
9.2.1机械扫描激光成像雷达 HSud$(w
$ #^3>u
9.2.2面阵成像激光雷达 D(z#)o Dr
z B m~ J%
9.2.3固态激光成像雷达 [w](x
( w4XqVT
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 <B%wq>4S
\]Y<d
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 o. $ 48h(
\m`IgP*
9.4激光三维成像雷达的应用 k r$)nf
J
rK{MhO
习题与思考9 2
1uo | a
第10章光学探针测量 58?WO}
7L+Wj }m
10.1微观表面形貌测量 \Vv)(/q {
$d1ow#ROgy
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 czw:xG!&
I'D 3~UI f
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 J^t0M\
~N /%R>(v
10.2机械式探针测量 hz bvR~rn
+4J'> dr
10.2.1机械式探针测量基本原理 hgZvti
g=KK
PSK
10.2.2机械式探针测量系统 "eoPG#]&
/XG7M=A$o
10.3光学焦点探测 j gV^{8qG
TaF * ZT2
10.3.1强度式探测方法 *K>2B99TXu
F_u ?.6e]
10.3.2差动探测方法 TrZ!E`~
Eoz/]b
10.3.3散光方法 2w8YtM3+"z
DmoY],9I+p
10.3.4Foucault方法 )1 @v<I
{\?f|mm q
10.3.5斜光束方法 &=zJ MGa
%AV3eqghCg
10.3.6共焦方法 jHMP"(]
AsS~TLG9p
10.3.7光学焦点探针的特点 dyqk[$ (
HH*,Oe
10.4干涉型光学探针测量 :wzbD,/M
^`-Hg= d
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 _2k<MiqCD[
6o#J
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 )p!")
:'fv
IL Nghtm-
10.5扫描隧道显微镜 KW0KXO06a
Wb FCj0
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 KJn 3&7
uA ?a
Dj A
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 qvsfU*wo?
@8YuMD;
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 P^ -x
11$v~<M
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 x ZAg
PzjIM!>
10.6原子力显微镜 T~>&m~} +
acpc[ ^'
10.6.1AFM的基本硬件组成 NFU=PS$
oOQan
10.6.2AFM的工作原理 8Z@O%\1x6
Rlr[uU_
10.6.3AFM的工作模式 M~sP|Ha"+
LQ$dT#z2A
10.6.4AFM在力学测量中的应用 }Ny~.EV5^
?s 0")R&
10.7扫描近场光学显微镜 =c[mch%E
I#yd/d5^
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 OUH d@up@n
Gw D"j]
10.7.2光子扫描隧道显微镜 !OH'pC5
wZ8LY;
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 R[lA@q:
iow8H' F
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 Yh %
7_7^&.Hh
10.8扫描探针显微镜 M+Y^ A7
iL IKrU+`
10.8.1NRC的大范围计量型AFM v C R\lR+
*u <@_Oa
10.8.2PTB研制的大范围SPM %ye4FwkRy
I'cM\^/h
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 iu,Bmf^oD
L D5E
习题与思考10 !91<K{#A{
%hzNkyD)Y
参考文献 wa9{Q}wSa
l\-(li
H
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