《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。 m0: IFE($
lWVvAoe
[attachment=124599] ^#-i%V %
第1章光学测量的基础知识 &YSjw Rr
Ewfzjc
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 R-L *N$@!
l7+[Zn/v *
1.1.1基本概念 %\ifnIQ
]M:=\h,t>
1.1.2误差与测量不确定度 "kS(b4^
/nbHin#we
1.1.3基本构成 O&]P
u5
% yVboA1
1.1.4主要应用范围 q ,C)AZ
3M?vK(zG>P
1.1.5基本方法 S Tr&"9c
U Bgheu
1.1.6发展趋势 M%\=Fb
Po
,zTz
1.2光学测量中的常用光源 _o'3v=5T
lZt{L0
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 _&U5 u
eSC69m fD
1.2.2热光源 nVO|*Bnf)
=:4vRq
[
1.2.3气体放电光源 C6!P8q X
6v]y\+
1.2.4固体发光光源 !6yyX}%o
:k- (%E](
1.2.5激光光源 XDot3)2`
"EE=j$8u+
1.3光学测量中的常用光学器件 Nydhal00
U#7moS' r
1.3.1激光准直镜 kOQq+_Y
-UhSy>m
1.3.2分光镜 F1q a`j^'
-f4>4@y
1.3.3偏振分光镜 ^T{ww= /v
pYt venBy
1.3.4波片 $PNS`@B
M gP6ki1z
1.3.5角锥棱镜 VkD 8h+)
f:).wi
Ld
1.3.6衍射光栅 0VA$
Ige
Hf
] w
1.3.7调制器 !R`) S7!
?11\@d
1.3.8光隔离器 !OO{qw(*g
(Vvs:h%H
1.4光学测量中的常用光电探测器 jW?siQO^
Ts X(=N_
1.4.1常用光电探测器的分类 tSZd0G<A<o
<gdKuoY
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ]Q%|69H}B
`!K!+ `Z9
1.4.3常用光电探测器介绍 *>ilT5q
bay7%[BLB
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 - d|VX D5N
: N3'$M"
1.5.1光学测量系统中的噪声 [q MFLY$
Tt0:rQ.
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 @rTAbEk{U
X1P_IB
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 } - e
#*g .hL<
1.6.1概述 ]/_GHG9
R]-$]koQO
1.6.2机械调制法 4/Vy@h"A3
Mohy;#8Wk
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 PR&D67:Jy
lu GEBPi
习题与思考1 L?@ TF;
$rZ:$d.C
第2章光干涉测量 f[@M
bi fi02
2.1光干涉基础知识
`q ;79t
"! yKX(aTX
2.1.1光的干涉条件 m-SP #? 3
$Qm -p?f
2.1.2干涉条纹的形状 Z66b>.<8
)$#r6fQO
2.1.3干涉条纹的对比度 sFEkxZi<
bb6
~H
2.1.4产生干涉的途径 2u[:3K-@,
5(/ 5$u
2.2波面干涉测量 3^LSK7.:
+[ _)i9a
2.2.1概述 5G~; g
vT<q zN
2.2.2泰曼格林干涉仪 &FWPb#
,w.`( ?I/
2.2.3移相干涉仪 lu^ c^ p;
~Od4(
}/G
2.2.4共路干涉仪 %6`{KT?
\C3ir &
2.3激光干涉仪 p}K Z#"Q
"y>\
mC
2.3.1迈克尔逊干涉仪 PN{l)&K2.
/EU v=89{!
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 6 ^X$;
PUB|XgQDY:
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 %/dYSC
@GGzah#
2.4白光干涉仪 0s = h*"[
M/5e4b
2.5外差式激光干涉仪 B$k<F8! %
AElx #` T
2.5.1概述 9?r|Y@xh ]
%T*lcg
2.5.2双频激光干涉仪 ?;.j)
9<5SQ
2.5.3激光测振仪 *LeFI%
]G YO`,
2.6激光自混合干涉测量 *=L3bBu?
.+7GecYz
2.7绝对长度干涉计量 vy#n7hdCc
OiX>^_iDt
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 o)KF+[^
~=HN30
2.7.2激光无导轨测量 p5^,3 &
`G\uTC pk
2.8激光干涉测量的重大应用举例 ~C<
X~$y&
IC+Z C
2.8.1激光干涉测量引力波 6\)61o_1|
goi.'8M|/b
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 ,+P!R0PNH
7/NX b
习题与思考2 bL
(g$Yi
7X. rGJZq
第3章激光准直与跟踪测量 T%K(opISc(
8qn1? Lb
3.1概述 A] pLq`
T F&xiL^
3.1.1激光准直测量基本原理 .&.j?kb
j$^ 3
3.1.2激光准直测量系统的组成 c|u{(E58
y5iLFR3z
3.2激光测量直线度原理 =C 8 t5BZ"
X>EwJ"q#
3.2.1直线度测量概述
:Ts"f*
^ruS
3.2.2激光测量直线度方法 NY\q
V0z.w:-
3.2.3直线度测量误差分析 (;P)oB"`C
|E0>-\6
3.3激光同时测量多自由度误差 x)l}d 3
FGu:8`c9
3.3.1滚转角测量 AU} e^1h
(%"M% Qko
3.3.2四自由度误差同时测量 v'Gqdd-#)
+I#4+0f
3.3.3五自由度误差同时测量 a \B<(R.
aiGT!2
3.3.4六自由度误差同时测量 JLm0[1Lzd
RVy8%[Gcq
3.3.5激光跟踪测量 GrjL9+|x
F=yrqRS=
习题与思考3 ym:^Y-^iV
N,V %/O{Y
第4章激光全息与散斑测量 6tB-
Dg%zN i2GS
4.1全息术及其基本原理 {uh]b (}s)
V;mKJ .d${
4.1.1全息术基本原理 ]=of=T:
sh[Yu
4.1.2全息图的类型 ,Y=r]
fk
B2:6=8<
4.1.3全息设备基本构成 o{pQDI {R
~ ?m';
4.2激光全息干涉测量 frbKi _1
1s8 v E
f
4.2.1单次曝光法 Fx 2
KRxk
o $oW-U
4.2.2二次曝光法 D oX!P|*
0R AmwfXm
4.2.3时间平均法 4]A2Jl
E
A-1Wn^,> *
4.3激光全息干涉测量的应用 =:n>yZ3T
P66{l^
4.3.1位移和形状检测 {[hH:
\
_'0HkT{I
4.3.2缺陷检测 R nt&<| 8G
n o`c[XY
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 '; ,DgR;'
_}R?&yO
4.4激光散斑干涉测量 0b+OB pqN
)$Xd#bzD|
4.4.1散斑的概念 vJVL%,7
G[n ^SEY!
4.4.2散斑照相测量 p0~=
<h:> :%# k
4.4.3散斑干涉测量 jm0J)Z_"nr
hX?L/yf
4.4.4电子散斑干涉 U.is:&] E
#7I,.DUy[
4.4.5时域散斑干涉 S/G6NBnbS
Q1J./C}
4.5散斑干涉测量的应用举例 &54fFyJF
rTYDa3
习题与思考4 u,e'5,`N
<
.&t'W
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 vKN"o* q
u H[d%y/
5.1激光衍射测量基本原理 _yY(&(]#
7_ C;-
5.1.1单缝衍射测量 l0AgW_T
P5/K?I~/So
5.1.2圆孔衍射测量 !c-Ie~GIT
S6C M/
5.2莫尔条纹测量 nD6mLNi%a
5Nc~cD%0tK
5.2.1莫尔条纹的形成原理 WF\
hXO
y;Xb." e~
5.2.2莫尔条纹的基本性质 U]j4Izq
U">J$M @
5.2.3莫尔条纹测试技术 lxoc.KDtR
7NC"}JB&
5.3衍射光栅干涉测量 oT2h'gu")
T P'
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 02E-|p ;
y~'F9E!i
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 *0]E4]ZO
2%4dA$H#4w
5.4X射线衍射测量 0VC8'6S_k
WccTR
aq
5.4.1X射线衍射测量原理 Jj+| >(P
'9^+J7iO(+
5.4.2X射线衍射测量材料应力 PD$XLZ
%T@ 3-V_
习题与思考5 : l>&5w;
']1\nJP[=X
第6章机器视觉测量 H.|v ^e
OAPR wOQ^=
6.1摄像机模型 1}+l L)-!
(|%YyRaX
6.2图像处理技术 o C0K!{R*
Nd!0\ "AE
6.2.1图像滤波 eh_ {-
r0kJx$f
6.2.2图像增强 l>K z5re^
y ,][
6.3结构光视觉测量 u1K;{>4lx
q#9JJWSs
6.3.1激光三角法的测量原理 r.1/ * i
*Y !'3|T
6.3.2结构光视觉测量系统 I3Gz, y+
db$wKv O1
6.3.3点结构光视觉测量原理 A0{ !m
Zz!0|-\
6.3.4线结构光视觉测量原理 M$&aNt;
;/gH6Z?
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 LASR*
c(Liwuj
6.4双目立体视觉测量 yVA<-PlS<
r|!w,>.
6.4.1数学模型 &"!s +_
Y r3h=XY
6.4.2双目立体视觉的标定方法 AIZs^
`_
v Y|{CBGbd
6.5基于相位的视觉测量 E.*TJ
-h=K]Y{ `
6.5.1相移形貌测量 ]Tmx;[D
r![RRa^
6.5.2立体相位偏折测量 D0T0Km/"
.hI3Uv8[
6.6视觉测量的应用举例 -$Y@]uf^
qRXQL"Pe_l
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 lwS6"2q
0*?/s\>PS;
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 3;fuz Kk@b
xw?Mc {w
习题与思考6 =HJ) !(
X\X* -.]{
第7章激光测速与测距 `- ) !4oJ]
y+3<
]
N
7.1多普勒效应与多普勒频移 J;Y=o B
foh>8/AL/
7.2激光多普勒测速
s>}ScJZ K
+T}:GBwD7
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 \0 &7 ^
\@yx;}bdI
7.2.2激光多普勒测速技术 U `gQ7
G8}w|'0m
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 * Xh)22~T
;; z4EGr
7.3激光测距 J23Tst#s
1r6>.&p
7.3.1脉冲激光测距 W n*>h'R
f.?p" ~!
7.3.2相位激光测距 /P<K)a4GM
KPGo*m Y
7.4激光测速和测距应用 BMlnzi
\A
gPkW
7.4.1车载激光多普勒测速 9b`J2_ ]k
w7Do #Cv
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 9| yn{4E
}D k*Hs^ E
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ia.9 5H;
B j!{JcM-^
习题与思考7 ]^HlI4 z
m9My
第8章光纤传感原理与技术 C3|(XChqC
# h 'F6
8.1概述 NP%Y\%;l6
\i Fh-?(
8.1.1光纤传感的主要类型 c`]_Q1'30w
f?O?2g
8.1.2光纤传感的主要特点 -h&AO\*^W
DyiyH%S SD
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 Ps3wg=ni[
=5bef8 O
8.2.1光纤的基本结构 $bQ[H[4l
.
IBy'
8.2.2平板波导介质中的光波模式 )l}Gwd]h
P PiN`GM
8.2.3光在光纤中的传输规律 2y6 e]D
!Yx 9=>R
8.2.4光纤的传输特性 AS[yNCsjC
-LA Yj:4
8.3光纤传感 m,i @
\XaKq8uE
8.3.1强度调制型光纤传感 Dh=?Hzw
;eYm+e^?.
8.3.2相位调制型光纤传感 4L(/Z}(
1m$:Rn^
8.3.3偏振调制型光纤传感 }G,PUjg_^3
9 06b=
8.3.4波长调制型光纤传感 `Pa z
GAK!qLy 9
8.3.5光纤分布式传感 eH.~c3o
L;d(|7BV v
习题与思考8 !9yOFd_
y7ng/vqM7
第9章激光雷达三维成像技术 3 o=R_%r
-%8*>%
9.1激光雷达三维成像原理 IKT3T_\-I
/"w%?Ea
9.1.1激光雷达距离方程 qx,>j4y w
eEvE 3=,hg
9.1.2信噪比 |KF_h ^
Fk01j;k.H
9.1.3可探测距离 L1'R6W~%dN
~ ;CnwG
9.1.4横向成像参数 G.C kceWRn
d\% |!ix
9.2激光三维成像雷达技术 X?PcEAi;w
M^f +R'Q3
9.2.1机械扫描激光成像雷达 H_H3Gp
g\;&Z
9.2.2面阵成像激光雷达 {G _ :#cep
XxXMtiZ6
9.2.3固态激光成像雷达 QahM)Gb
/l o;:)AiP
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 /_yJ;l /K
@3T)J,f
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 $\:;N]Cs~0
ces|HPBa&6
9.4激光三维成像雷达的应用 i7N|p9O.
*^|.bBG
习题与思考9 > 93I|C|
jIpc^iu`,
第10章光学探针测量 Yz6+
x]
j5eX?bi_v
10.1微观表面形貌测量 QLr.5Wcg>
"n ,? )
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 :PJ 5~7C
F^La\cZ*'
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 :=CRsQAn
}q-* L s~
10.2机械式探针测量 VZ69s{/.B
YzasT:EZN
10.2.1机械式探针测量基本原理 X,+M?
IYZ$a/{P
10.2.2机械式探针测量系统 ZT;8Wvo
H Pvs~`>V
10.3光学焦点探测 'fIBJ3s[o
6
07"Z\
10.3.1强度式探测方法 )21yD1"6
()Cw;N{E
10.3.2差动探测方法 o \r6 iO
]Ak/:pu
10.3.3散光方法 1m c'=S{
@nPXu2c?u7
10.3.4Foucault方法 +;@p'af!9
1/hk3m(C
10.3.5斜光束方法 V~tZNR J-
P&3Z,f0
10.3.6共焦方法 {Z~5#<t
"2J$~2{ N
10.3.7光学焦点探针的特点 !:zWhu,
'f 'zV@)
10.4干涉型光学探针测量 oM<Y o%n
d z -
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 |ORro
r}
]ULE>a
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 klUW_d-
ZKk*2EK]2z
10.5扫描隧道显微镜 :h (r2?=7
U /p|X)
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 E:!qnc L:
0P?\eoB@8
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 z8 n=\xL
ZJZKCdT@
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 X 3# AYn,
]&oQ6
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 @U)k~z2Hk
0q4E^}iR
10.6原子力显微镜 *F_ dP
&I= 27!S
10.6.1AFM的基本硬件组成 v \xuq`
rzk]{W
10.6.2AFM的工作原理 z[E gMS!
5:T)h oF@
10.6.3AFM的工作模式 \NgBF
i
wFI
lJ@
10.6.4AFM在力学测量中的应用 S|_} 0
Q,AM<\S
10.7扫描近场光学显微镜 @ xBw'
^ y1P~4w?
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 0P%,1M3d
~ "IjT'W3
10.7.2光子扫描隧道显微镜 <D1>;C
[WAnII
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 D a@H^
S1`;2mAf*
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 8*-N@j8
sy
s6 V?
10.8扫描探针显微镜 VQMPs{tm
q ad`muAd
10.8.1NRC的大范围计量型AFM oph QdJM
.3Ag6YI0N
10.8.2PTB研制的大范围SPM Y*KHr`\C4
h^`!kp
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 < gtqwH]
c!2j+ORz
习题与思考10 L<` p;?
YtWO=+rX
参考文献 hj<h]dhp
i#RT4}l"a
|