《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。 3u oIY Y
)<`/Aaie
[attachment=124599] 9>ML ;$T&
第1章光学测量的基础知识 +T HBPEq
C,$7fW{?
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 6 - I ThC
6c*Q BzNL
1.1.1基本概念 e?<$H \
L RPdA "Z
1.1.2误差与测量不确定度 r
TK)jxklX
smPZ%P}P+c
1.1.3基本构成 NW~`oc)NS
1 Ay.^f
1.1.4主要应用范围 ; g\r Y
M-A{{q
1.1.5基本方法 CJt(c,!z
86 W.z6
1.1.6发展趋势 |z`AIScT
%D>cY !
1.2光学测量中的常用光源 ad`7[fI
Xb c:Vr
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 x d!GRJ<I
+GT"n$ )+
1.2.2热光源 vq1u !SY
1WAps#b.
1.2.3气体放电光源 %) =c# H1
R2y~+tko?
1.2.4固体发光光源 -NUA
h!
w d/jR
1.2.5激光光源 a>#]d
y)T|1)
1.3光学测量中的常用光学器件 7w?N-Q$y
4d%QJ 7y
1.3.1激光准直镜 oA4<AJ2
]f*.C9Y
1.3.2分光镜 ):nC&M\W~
Jx QGL{)
>
1.3.3偏振分光镜 nw=:+?
R?8/qGSVqJ
1.3.4波片 K5 Z'kkOk
R!2E`^{Wl
1.3.5角锥棱镜 S{UEV7d:n0
RH "EO4
1.3.6衍射光栅 oI x!?,1
Q6d>tqW hq
1.3.7调制器 T26'b .
P.kf|,8 L
1.3.8光隔离器 vO8CT-)
-Hg,:re2
1.4光学测量中的常用光电探测器 URMxCL^"
Z>hGqFZ0{
1.4.1常用光电探测器的分类
cfL:#IM
g4GU28 l
1.4.2光电探测器的主要特性参数 %] ! xr6d
9.Yn]O
1.4.3常用光电探测器介绍 8\m[Nuq5
G,XUMZ
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 1Wz5Iv#Ez
S =3 H.D!f
1.5.1光学测量系统中的噪声 +u MK_ds~
K&;/hdS=F
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 / }=cv>S5V
S{zl <>+
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 JjQ9AJ?-V
S=X_7V
1.6.1概述 )gNVJ
e. ]k4K
1.6.2机械调制法 jiP^Hz "e
Hf9F:yH
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 z}2
9Nu:{_YoP
习题与思考1 td |O #R
@<B$LJ|jdG
第2章光干涉测量 W+#Zmvo
d*Kg_He-
2.1光干涉基础知识 wg|/-q-
8v\^,'@
2.1.1光的干涉条件 47^7S=
,zh4oX`>
2.1.2干涉条纹的形状 xN 44>3#
;b ^" b{
2.1.3干涉条纹的对比度 o<7'(Pz
r8Z}
mvLM
2.1.4产生干涉的途径 6Wc.iomx8
hvF>Tu]^r
2.2波面干涉测量 #LfoG?k1K
.<.# g +
2.2.1概述 6='x}Qb \H
=B"^#n ;
2.2.2泰曼格林干涉仪 sF p% T4j
vS G vv43G
2.2.3移相干涉仪 ihopQb+k^m
%Q|Hv jk=E
2.2.4共路干涉仪 [u7i)fn5?
&U
y Q<O>
2.3激光干涉仪 VHx:3G
Og(|bs!6
2.3.1迈克尔逊干涉仪 w~WW 2 w
] gDX~]f[
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 "ac$S9@~
r $&WwH2^
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 B-[qS;PY%
cGS7s 8 U
2.4白光干涉仪 2g%p9-MO]I
z460a[Wl
2.5外差式激光干涉仪 l6< bV#_qe
tQcn%C K
2.5.1概述 6>F]Z)]}
oVeC@[U
2.5.2双频激光干涉仪 *."50o=T
7oZtbBs]M
2.5.3激光测振仪 'SnB7Y
=\i{dj
2.6激光自混合干涉测量 HMVyXulU
MLt'tzgl
2.7绝对长度干涉计量 Y]H,rO
]xN )>A2
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 @JpkG% eK
P6u%-#
2.7.2激光无导轨测量 Y %@a~|
9 AH xa
2.8激光干涉测量的重大应用举例 wZKEUJpQ
utBKl' `
2.8.1激光干涉测量引力波 5ii:93Hlj
yPVK>em5
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 9Vtn62+
4,?ZNyl
习题与思考2 lIgAc!q(
HHg[6aw
第3章激光准直与跟踪测量 ' +E\-X
03a<Cd/S
3.1概述 Gw?$.@L'I6
KN"<f :u
3.1.1激光准直测量基本原理 >2dF^cDE-3
n_Bi HMIU'
3.1.2激光准直测量系统的组成 0'~Iv\s
Yo[Pu< zR
3.2激光测量直线度原理 _4 ~q&? }V
PR~9*#"v..
3.2.1直线度测量概述 4?.L+wL
i[m-&
3.2.2激光测量直线度方法 >IE`, fe
C^n TLw;K
3.2.3直线度测量误差分析 \wx Lt}T-Q
e sK0H<]
3.3激光同时测量多自由度误差 9 O\N
K:2
.|<+-Rsj
3.3.1滚转角测量 |ZJ<N\\h-
}WEF *4B!
3.3.2四自由度误差同时测量 tzdh3\6F
>^ zbDU1wT
3.3.3五自由度误差同时测量 hO0g3^
5nv1%48Ri
3.3.4六自由度误差同时测量 %M
u$0~ct"
OzS/J;[PO[
3.3.5激光跟踪测量 Wd]MwDcO
fE,Io3
习题与思考3 <}bF49 z
KIYs[0*k
第4章激光全息与散斑测量 sH / 08 Z
-9~WtTaV.H
4.1全息术及其基本原理 |}naI_Qudv
22r$Ri_>
4.1.1全息术基本原理 tLo_lLn*~%
J0,;F9<C#X
4.1.2全息图的类型 .ly K
,p
=Bw2{]w
4.1.3全息设备基本构成 L1YiXJ,T,
b?nORWj C
4.2激光全息干涉测量 ?"L ^ 0%
*g!7PzJ'
4.2.1单次曝光法 OGAC[s~V
#0'%51Jcl
4.2.2二次曝光法 ,@0D_&JAl
XG}9) fT
4.2.3时间平均法 !FH m.E_>
~9DD=5\
4.3激光全息干涉测量的应用 p-JGDjR0G
$#/f+kble
4.3.1位移和形状检测 L{Kl!
-&JQdrs
4.3.2缺陷检测 yNOoAnGT W
?OF9 {$m3?
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ,WQg.neOA
^b^}6L' Z
4.4激光散斑干涉测量 eq,`T;
aKC,{}f$m
4.4.1散斑的概念 %hCd*[Z}j
Q Zv}\C-c
4.4.2散斑照相测量 I@q(P>]X9
os Z] R
4.4.3散斑干涉测量 OmLe+,7'
HM qR%A
4.4.4电子散斑干涉 V2LvE.Kj
<P.'r,"[
4.4.5时域散斑干涉 G- eSHv
MZ"|Jn
4.5散斑干涉测量的应用举例 ,v_NrX=f?
M3Oqto<8"
习题与思考4 lGpc i
Cxra(!&
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 !Z<=PdI1Ys
\@m^w"Ij
5.1激光衍射测量基本原理 5]~4 51
]_43U` [#
5.1.1单缝衍射测量 qrufnu5cC
y 85R"d
5.1.2圆孔衍射测量 JasA
w7
4Be\5Byr
5.2莫尔条纹测量 ?@CbaX~+K
C1o^$Q|j
5.2.1莫尔条纹的形成原理 Fx )BMP
M.\V/OX
5.2.2莫尔条纹的基本性质 %uDH_J|^
R*DQLBWc
5.2.3莫尔条纹测试技术 +aOQ'*g
xQkvK=~$
5.3衍射光栅干涉测量 <.hutU*1
nYE%@Up
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 B}0!b7!
OJ r~iUr
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 # p2`9o
n+ S&[Y
5.4X射线衍射测量 GQ2/3 kt
Z} S7%m
5.4.1X射线衍射测量原理 ^.P CQ~Ql
iF
Zq oz
5.4.2X射线衍射测量材料应力 &yG5w4<
8kT`5`}lB
习题与思考5 b_^y
Ke^W
UCJx {7
第6章机器视觉测量 45rG\$%#
><I{R|bC
6.1摄像机模型 Raf(m,o(
%~L"TK`?
6.2图像处理技术 >:HmIW0PLe
:l&Y q!5
6.2.1图像滤波 Q89fXi0Ivb
3~:9ZWQ/
6.2.2图像增强 'qJ0338d#U
Xy r'rm5+b
6.3结构光视觉测量 0o!mlaU#
j 4I ~
6.3.1激光三角法的测量原理 d,toU I
9{
#5~WP
6.3.2结构光视觉测量系统 54=*vokX_
&x7iEbRs
6.3.3点结构光视觉测量原理 zd/ kr
R3%%;` c=
6.3.4线结构光视觉测量原理 8OiCldw:HN
O]' 2 <;
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 EjMVlZC>
:C2
@!W
z
6.4双目立体视觉测量 iBI->xU[U
3 &mpn,
6.4.1数学模型 G"w
[>m
zwz_K!229
6.4.2双目立体视觉的标定方法 <@P. 'rE
@)U;hk)j;
6.5基于相位的视觉测量 X9ZHYlr+Q
'6;
{DX
6.5.1相移形貌测量 uehu\umt=
)ZI#F]
6.5.2立体相位偏折测量 ] E:NmBN<
GUZ.Pw
6.6视觉测量的应用举例 h ,n}=g+?
#I D
fJ2
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 ln+.=U6Tm
t+_\^Oa)
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 p]ujip
{xeJO:M3/
习题与思考6 `So/G
3dlY_z=0
第7章激光测速与测距 M\-[C!h,
F]D{[dBf
7.1多普勒效应与多普勒频移 {2YqEX-I*
~(8f Uob
7.2激光多普勒测速 UI"UB ZZ$
#:By/9}-
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 eh>
|m> JY
X</Sl>[8
7.2.2激光多普勒测速技术 +80b G(I_
j1A%LS;c_
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 x;<0Gg ~jB
= pn;b1=
7.3激光测距 g?Tev^D
:P/VBX h
7.3.1脉冲激光测距 m#8(l{3|
I;-Y2*
7.3.2相位激光测距 GcDA0%i
2x9.>nwhb
7.4激光测速和测距应用 @ &Z^WN,x
-g m5E qi
7.4.1车载激光多普勒测速 c?e-2Dp(
n~] "sTC}&
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 !y B4;f$
AH :uG#
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 "w%:5~u 9
w%s];E E
习题与思考7 v/9DD% An
DH%PkGn
第8章光纤传感原理与技术 r{^43g?
#>("(euXMF
8.1概述 yvj /u
c
n1{[CCee@
8.1.1光纤传感的主要类型 PPH;'!>s"
l)*(UZ"
8.1.2光纤传感的主要特点 %~x?C4L8
/'aqQ
K<
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 LXh }U>a9
rR :ZTfJs"
8.2.1光纤的基本结构 ]"b:IWPeI
{0w2K82
8.2.2平板波导介质中的光波模式 :;.^r,QAI
`WN80d\)&
8.2.3光在光纤中的传输规律 8-NycG&)
hPSMPbI
8.2.4光纤的传输特性 IH dA2d?.]
nAWb9Yk
8.3光纤传感 Yi?bY
r 'jUB^E
8.3.1强度调制型光纤传感 SMD*9&,
+^+'. xQ
8.3.2相位调制型光纤传感 Y|Q(JX
wpuK?fP
8.3.3偏振调制型光纤传感 v Re X7
!5(DU~S*@S
8.3.4波长调制型光纤传感 ,c |MB
s$isDG#Sr
8.3.5光纤分布式传感 ^n0;Q$ \
of V0L
习题与思考8 84.L1|k
oG1zPspL
第9章激光雷达三维成像技术 '"E!av>
I51]+gE N
9.1激光雷达三维成像原理 F0p=|W
'z 5jnI
9.1.1激光雷达距离方程 U,#x\[3!Jt
4h@,hY1#
9.1.2信噪比 )g dLb}
A6] X
aF
9.1.3可探测距离 '*mZ/O-
/ HLI9
9.1.4横向成像参数 *lvADW5e
uAeo&|&
9.2激光三维成像雷达技术 dhob]8b
wDh]vH[
9.2.1机械扫描激光成像雷达 % rG4X
8#yu.\N.xt
9.2.2面阵成像激光雷达 N'VTdf?
;6P>S4`w
9.2.3固态激光成像雷达 d,Aa8I
xj;:B( i
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 O*l,&5
I U"
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 {WrEe7dLy
P M [_0b
9.4激光三维成像雷达的应用 iVn4eLK^v
W+!U VU pW
习题与思考9 ]nUr E6
C7ivA h
第10章光学探针测量 HK/WO jr
E+O{^C=
10.1微观表面形貌测量 PiKP.
n8< ?<-2
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 }8x+F2i
L T$U
z
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 ; zJb("n
uVn"L:_
10.2机械式探针测量 X6G{.Vh"
6XWNJb
10.2.1机械式探针测量基本原理 '-%1ILK$3r
"iK=
8
10.2.2机械式探针测量系统 a{T. U-0
>n09K8
A
10.3光学焦点探测 Y 3ApW vS
-_ I)5*N
10.3.1强度式探测方法 nU>P%|loXx
jG[Vp b
10.3.2差动探测方法 a
~v$ bNu
0qJ ( RB
10.3.3散光方法 Jr !BDg
^ f! M"@
10.3.4Foucault方法 {h+8^
Pz2 b
10.3.5斜光束方法 }(t`s
=tP9n ;D
10.3.6共焦方法 mF;mJq<d
| ky40[C
10.3.7光学焦点探针的特点 RJWO h
M4C8K{}
10.4干涉型光学探针测量 U9:)qvMXe
X
61 |:E
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 g{yw&q[B=
d^}p#7mB\
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 *2X~NJCt
!Ap5Uwd
10.5扫描隧道显微镜 UN.;w3`Oc
%1Q:{m
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 [LnPV2@e
src9EeiV
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 "@nH;Xlq
TWp w/osW
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 Czjb.c:a.Y
TRm#H $
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @JbxGi
[ey#
,&T
10.6原子力显微镜 srv4kodj
B"&-) (
10.6.1AFM的基本硬件组成 s6|'s<x"j
U80=f2
10.6.2AFM的工作原理 ;_bRq:!j;
$ ZI ]
10.6.3AFM的工作模式 |_TiF ;^
A2 + %
10.6.4AFM在力学测量中的应用 kg^0 %-F
|0i{z(B
10.7扫描近场光学显微镜 @
8H$
^!\1q<@n
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 OvX&5Q5
d0 )725Ia
10.7.2光子扫描隧道显微镜 5IF5R#
%P0
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 3lp'U&3`5
. }\8Y=
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 n2mO-ZXud
'. bf88D
10.8扫描探针显微镜 s : tX3X
X9Ch(nWX
10.8.1NRC的大范围计量型AFM zTa5 N
sQ}|Lu9hZ
10.8.2PTB研制的大范围SPM r%=-maPL[
_2jL]mB
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 /2?
CB\
c Hvm
习题与思考10 \|0z:R;X
/i,n75/y?
参考文献 SI!A?34
^{uHph9ny
|