《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。 2so !
J`].:IOh
[attachment=124599] ^Xq 6:
第1章光学测量的基础知识 e 9U9Uu[
$m-2Hh qZ
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 4i(JZN?
aGtf z)
1.1.1基本概念 os:A]
S ]Mw #O|
1.1.2误差与测量不确定度 MS
81sN\d
tne S T .
1.1.3基本构成 p;3O#n-_
"AsKlKz{B
1.1.4主要应用范围 o .!~8mD
qh|_W(`y
1.1.5基本方法 Y4`}y-'d
2q=AE v/
1.1.6发展趋势 <oT^ A|JFj
;RC{<wBTx
1.2光学测量中的常用光源 0uOkMuy<
xSsa(b
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 AQ ,'
6F9
$j5K8A d
1.2.2热光源 ^6 MU
0Q2
G\Cp7: j}
1.2.3气体放电光源 mGJKvJF
(a.z9nqGA
1.2.4固体发光光源 75f"'nJ)
-p f}
1.2.5激光光源 s
E2 D#D
mS$j?>m
1.3光学测量中的常用光学器件 =[cS0Sy
7Bzq,2s
1.3.1激光准直镜 v &Yi
N kb|Fd/s
1.3.2分光镜 P;=n9hgHI
SPX$ U5&
1.3.3偏振分光镜 v7BA[j Qr
dx5#\"KX=,
1.3.4波片 Vd,jlt.t
0QXVW}`hz
1.3.5角锥棱镜
Ch&a/S}
`#F{Waww'
1.3.6衍射光栅 l&OKBUG
h)ECf?r<
1.3.7调制器 =9y[1t
p4. wh|n
1.3.8光隔离器 2,$ 8icM
"bFTk/
1.4光学测量中的常用光电探测器 we~[ ]
\
0%9 q8 M;
1.4.1常用光电探测器的分类 :~b3^xhc^
0bc eI
1.4.2光电探测器的主要特性参数 FcR=v0) ,
/\ y?Y
1.4.3常用光电探测器介绍 b3&zjjQ
l4 D+Y
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 wKtl+}}
W]"zctE
1.5.1光学测量系统中的噪声 -[ *,^Ti`
&oP +$;Y
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 k$R~R-'
R@58*c:U(
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 7,U=Qe;
%q/62f7 ?
1.6.1概述 *rM^;4Zt
0IwA#[m1`
1.6.2机械调制法 2KB\1& N
iq C|G/
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 `> 7; !
PXK7b2fE.
习题与思考1 Lz`E;k^
oiF}?:7Q7
第2章光干涉测量 MuYk};f
m;H.#^b *
2.1光干涉基础知识 j2Cks_$:
> A Khf
2.1.1光的干涉条件 ~qcNEl\-y
j|4<i9^}
2.1.2干涉条纹的形状 KX76UW
) brVduB
2.1.3干涉条纹的对比度 [=E
-d~4A
2.1.4产生干涉的途径 dU6ou'p f
2"0es40;0
2.2波面干涉测量 Of- Rx/
cQ/5qg
2.2.1概述 9*2 [B"5
w&$`cD
2.2.2泰曼格林干涉仪 gcE|#1>
bP8Sj16q
2.2.3移相干涉仪 ~rlB'8j(
9)y/:sO<P
2.2.4共路干涉仪 yL%K4$z
NhfJ30~
2.3激光干涉仪 r#+d &.|
{!.(7wV\
2.3.1迈克尔逊干涉仪 RS"H8P 4W
vGc,vjC3x
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 $5 6Z#'(D
O!zV)^r
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 Ao&\E cIOT
VGfMN|h
2.4白光干涉仪 @.osJ}FxA
K\>tA)IPSV
2.5外差式激光干涉仪 __`*dL>*
*YW/_
2.5.1概述 3t`P@nL0;
@En^wN
2.5.2双频激光干涉仪 Mx6 @$tQ%
{n(b{ ibl
2.5.3激光测振仪 5j: 0Yt
~u)}ScTp
2.6激光自混合干涉测量 _6_IP0;
$u7; TW6QD
2.7绝对长度干涉计量 .9,zL=)Ba
m*ISa(#(,
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 $9 ]m=S
@'YS1 N<
2.7.2激光无导轨测量 WF2}-NU"
A&s:\3*Kh
2.8激光干涉测量的重大应用举例 l-K9LTd
EM]s/LD@%
2.8.1激光干涉测量引力波 SLO%7%>p
C2@,BCR
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 `%CtWJ(e
"nZ*{uv
习题与思考2 Z&ZP"P4
[ OHxonU
第3章激光准直与跟踪测量 Rz (QC\(
*j]9vktH
3.1概述 M 9EfU
8* 8Zc/{
3.1.1激光准直测量基本原理 Fkvl%n
.}'qUPNR
3.1.2激光准直测量系统的组成 ZPiq-q
}tsYJlh5
3.2激光测量直线度原理 }Mo=PWI1?
Is]aj-#r
3.2.1直线度测量概述 sW )Zi
-M%_\;"de
3.2.2激光测量直线度方法 ,$1eFgY%
Z^V6K3GSz-
3.2.3直线度测量误差分析 +u!0rLb
s >e=?W
3.3激光同时测量多自由度误差 , $;yY)x7U
vN| l\!~
3.3.1滚转角测量 qP{/[uj[K
wB.Nn/p
3.3.2四自由度误差同时测量 m<{< s T
#k_H N}B
3.3.3五自由度误差同时测量 fQ/
0R
JAAI_gSR3
3.3.4六自由度误差同时测量 yyv8gH
9;Itqe{8w
3.3.5激光跟踪测量 !,[C] Q1
4 !+pc-}-
习题与思考3 V6t,BJjS
6T+FH;h
第4章激光全息与散斑测量 Mr?Xp(.}G
.u:81I=w(
4.1全息术及其基本原理 (4' $y`Z
M&N B/
4.1.1全息术基本原理 f8M$45A'
w=j
4.1.2全息图的类型 *c%oN
|
2WtRJi?b|
4.1.3全息设备基本构成 >Y_*%QGH_
A,\6 nO67
4.2激光全息干涉测量 ' ~ ,p[
]l'Y'z,}
4.2.1单次曝光法 6&bY} i^K
3l3+A+ n
4.2.2二次曝光法 jV?
}9L^;
?T>'j mmV=
4.2.3时间平均法 Vs%|pIV
S+'rG+NJ
4.3激光全息干涉测量的应用 ]Ar\c["
n) k1
4.3.1位移和形状检测 wY~&Q}U
C8 vOE`U,J
4.3.2缺陷检测 YnxRg
$/=nU*pd
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 GN ! qyT
?t+5s]
4.4激光散斑干涉测量 X{we/'>
YO}1 (m
4.4.1散斑的概念 Zs}5Smjl;%
td4[[ /
4.4.2散斑照相测量 A JSx%?h:6
~mO62(8m
4.4.3散斑干涉测量 7\f\!e <
>nw++[K_
4.4.4电子散斑干涉 2F z|f W_
vfl5Mx4
4.4.5时域散斑干涉 Ya;9]k8,
es>W$QKlo
4.5散斑干涉测量的应用举例 9*E7}b,
M z1G5xcl
习题与思考4 $Bj;D=d@V
^=:9)CNw(
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 :.?gHF.?
t=u
Qb=
5.1激光衍射测量基本原理 b8% C *r7
>0dv+8Mn
5.1.1单缝衍射测量 ^{ xeij/
+=]!P#
5.1.2圆孔衍射测量 ' j6g G
_>=L>*
5.2莫尔条纹测量 'Fs)Rx}\0
ov wQ2TuK
5.2.1莫尔条纹的形成原理 @&]#uRl|[
`u.t[
5.2.2莫尔条纹的基本性质 6 m VuyI
xB@|LtdO9;
5.2.3莫尔条纹测试技术 uP<0WCN
eL4NB$ Fb
5.3衍射光栅干涉测量 P\]B<
Y!WG)u5
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 <H0R&l\
=1P6Vk
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Qfky_5R\
Y3h/~bM%
5.4X射线衍射测量 #/NS&_Ge0s
<BO )E(
5.4.1X射线衍射测量原理 1Nu1BLPm
_;4 [Q1
5.4.2X射线衍射测量材料应力 .TE?KI
>XOiu#kC
习题与思考5 s;1]tD
/B5-Fx7j3
第6章机器视觉测量 ,+g&o^T
$!5\E>y#
6.1摄像机模型 &QG6!`fK}3
i/b'4o=8
6.2图像处理技术 l<Q>N|1#k%
d*oU fiW
6.2.1图像滤波 NxVw!TsR
QI]Ih
6.2.2图像增强 SlSM+F
bln/1iS
6.3结构光视觉测量 w_ {,<[#
D0mI09=GtQ
6.3.1激光三角法的测量原理 9S[ XTU
;. wX@
6.3.2结构光视觉测量系统
/%A;mlf{
(~)%Fo9X "
6.3.3点结构光视觉测量原理 mR8W]'gl.L
9'x)M?{8
6.3.4线结构光视觉测量原理 q> s-Y|
Xnuzr" 4u
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 mp~ {W
Qp2I[Ioz3
6.4双目立体视觉测量 "+?Cz !i
^). )
6.4.1数学模型 H0a/(4/xg
tn|,O.t
6.4.2双目立体视觉的标定方法 :Vg}V"QR
'!Gs>T+
6.5基于相位的视觉测量 M+wt_ _vHf
- ng=l;
6.5.1相移形貌测量 Fg/dS6=n`?
gPzL*6OS A
6.5.2立体相位偏折测量 ~#}Dx
:HH
Sd IX-k .
6.6视觉测量的应用举例 cgC\mM4Nla
`\<37E\N}
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 }a&mY ^
5&CDHc7Oj
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 i.iio-
oK FT? "[X
习题与思考6 O` cu_
RV-h IdAU
第7章激光测速与测距 ,pq{& A
*jzLFuWIG
7.1多普勒效应与多普勒频移 K#K\-TR|$
v_PdOp[
k
7.2激光多普勒测速 AF4?IH
tPHS98y
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ZF#Rej?
Bk|K %K
7.2.2激光多普勒测速技术 >s*Drf X6
Mo|wME# M
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 y[0`hSQ)~
qH%")7>
7.3激光测距 3+ OsjZ
S+x_c4 T
7.3.1脉冲激光测距 [JTto!Ih$
0vs0*;F;
7.3.2相位激光测距 O>DNC-m)i{
(N~$x
7.4激光测速和测距应用 [' X[qn
ro| vh\y
7.4.1车载激光多普勒测速 (!K+P[g
c^I0y!
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 9\O(n>
3"
Vd==oK~
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 PE@+w#i7*
32XS `Z
习题与思考7 6`nR5 fh
Jj"HpK> [
第8章光纤传感原理与技术 eG] a zt
9zKBO* p`
8.1概述 QocQowz
-6E K#!+
8.1.1光纤传感的主要类型 y8s=\`~PR
}Zl"9A#K
8.1.2光纤传感的主要特点 oNRG25
v|+5:jFOqb
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 G!-J$@P
OeTu?d&N
8.2.1光纤的基本结构 D\rma F+
|4SW[>WT:
8.2.2平板波导介质中的光波模式 12gw#J/)9h
E/ O5e(h
8.2.3光在光纤中的传输规律 @FX{M..
pieT'mA
8.2.4光纤的传输特性 .hz2&9Ow
}: #dV
B+
8.3光纤传感 o~~ 9!\
5H.Db
8.3.1强度调制型光纤传感 5+L 8\V9;
W ^R '@
8.3.2相位调制型光纤传感 s-6:N9-
{8m1dEC^@Q
8.3.3偏振调制型光纤传感 { %7<"
=R9*;6?N
8.3.4波长调制型光纤传感 w6 U
@t W
8 ui=2k(
8.3.5光纤分布式传感 S:Xs '0K_
lPS*-p#IZ
习题与思考8 o FyeH )!
>EBC 2WJ
第9章激光雷达三维成像技术 gb_X?j%p7
coAW9=o}
9.1激光雷达三维成像原理 Z3`2-r_=
C1ZyB"{
9.1.1激光雷达距离方程 nP
u`;no
H5p5S\g-)
9.1.2信噪比 vzy!3Hiw
'a_s%{BJXg
9.1.3可探测距离 ^H'kH l'F
u\w 2S4c
9.1.4横向成像参数 J ";=d4Sd
tQf!|]#J
9.2激光三维成像雷达技术 4tn jXP8
\ CwtX(6.
9.2.1机械扫描激光成像雷达 ITQ9(W
Un
*I/A,#4r
9.2.2面阵成像激光雷达 fO+U HSC
# nbn K
9.2.3固态激光成像雷达 ;"SZ}
%t{Sb4XZ4k
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 ~zj"OG"zOw
@Q3, bj
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 : @; 6
, | <jjq)
9.4激光三维成像雷达的应用 K+-z Y[3
*LEu=3lp%>
习题与思考9 ' DeW<Sa~
LhZZc`|7t
第10章光学探针测量 ZGzc"r(r:#
*f?S5 .
10.1微观表面形貌测量 lh~<s2[R2
+#9xA6,AE
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 avV mY|I
InP[yFV-z
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 _~:j3=1& n
m}rh|x/?
10.2机械式探针测量 G~`' E&/
% kJh6J
10.2.1机械式探针测量基本原理 prqT (1
A%P 8c
10.2.2机械式探针测量系统 gu^_iU
:wSJ-\'$
10.3光学焦点探测 |1lf(\T_
:ao^/&HZ
10.3.1强度式探测方法 H E@-uh
avmcGyL
10.3.2差动探测方法 ZMP?'0h=
FLK"|*A
10.3.3散光方法 4+-5,t7
"IOC[ #&G
10.3.4Foucault方法 o@Scz! "g
ix(U:'{
10.3.5斜光束方法 7Y%!,ff
H U:1f)a a
10.3.6共焦方法 wE Z,49
H]Y#pL u|
10.3.7光学焦点探针的特点 t) ;
7z Ohyl?
10.4干涉型光学探针测量 ,\ BfmC_i
7qW.h>%WE
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 F P .(E9
ww-XMz h
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 ]lymY _ >
:yd=No@
10.5扫描隧道显微镜 .@4Q kG/
j7Q BU
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 xAR ^
N;e;4,_ n
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 ['/;'NhdlY
(3 )C_Z
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 -fb1cv~N
jXc5fXO
N
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 ~r(g|?}P
<1ztj #B
10.6原子力显微镜 oA(. vr
4U}.Skzq
10.6.1AFM的基本硬件组成 [d!Af4
dM);LT8@
10.6.2AFM的工作原理 H j}g1"RA
Z\ "Kd
10.6.3AFM的工作模式 j<.
<S {
6Y0/i,d*
10.6.4AFM在力学测量中的应用 {jj]K.&
J>,'P^
10.7扫描近场光学显微镜 gJWlWVeq$
(H|%?F;{l
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 8eg2o$k_,#
;j[q?^ b
10.7.2光子扫描隧道显微镜 xEd#~`Jmr
"B_5Y&pM`
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 -o! saX<
mvW^P`nB
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 +oxqS&$L
jk WBw.(
10.8扫描探针显微镜 ]ly)z[is"]
bi4^ zaCEE
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ss|6_H =
8yJk81
gY
10.8.2PTB研制的大范围SPM | r<.R >
juve 9HaW
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 A R[M8RA
9I^H)~S
习题与思考10 9v5.4a}
A7I8Z6&
参考文献 U3VsMV*Y
//4p1^%
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