《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。 b6ddXM\Z
H'.d'OE:I
[attachment=124599] 7 +bzCDKU
第1章光学测量的基础知识 #SmWF|/
O WzIea@
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 OZD/t(4?6s
D.~t#a A
1.1.1基本概念 kaLRI|hC
]n _A~Y r
1.1.2误差与测量不确定度 $Z4p$o
dk
Et (prmH
1.1.3基本构成 D3OV.G]`
RPu-E9g@
1.1.4主要应用范围 SF7Kb `>Y
}Z|a?J@CZm
1.1.5基本方法 (46)v'?
!ibp/:x
1.1.6发展趋势 5 sH ee,
7pNh| #Uv'
1.2光学测量中的常用光源 ur |2FS7
TBzM~y
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ,yoT3_%P
\[BnAgsF
1.2.2热光源 %A Fy{l
&}oDSD
H^,
1.2.3气体放电光源 |N*>K a;
N78Ev7PN
1.2.4固体发光光源 PSE![whK
MB)xL-j O
1.2.5激光光源 &1&*(oi]X
JQb]mU%?
1.3光学测量中的常用光学器件 \Z$*8z=
?s//a_nL*
1.3.1激光准直镜 "](~ VF[J8
AQ&;y&+QR
1.3.2分光镜 t9kgACo/M
`fH6E8N
1.3.3偏振分光镜 z K&`&("4C
t?s1@}G^
1.3.4波片 ci!c7 ,'c
y~\z_') <>
1.3.5角锥棱镜 >y?$aJ8ZV
jH8F^KJM[
1.3.6衍射光栅 \%)p7PNY
#>0nNR[$Y
1.3.7调制器 8yd OS
+m Y(6|1
1.3.8光隔离器 K
\O ,AE
<rU(zm
1.4光学测量中的常用光电探测器 UwLa9Dn^
?h { &
1.4.1常用光电探测器的分类 b@7
ItzD
^71sIf;+
1.4.2光电探测器的主要特性参数 'F@'4[uda
A
9u9d \
1.4.3常用光电探测器介绍 js{ RaR=
uB%`Bx'OW
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 Y!5-WX H
+2vcUy
1.5.1光学测量系统中的噪声 ]8RcZn
?vXy7y&4
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 %l>^q`p
qwN-VCj
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 5n_<)Ycj
Yc Ik{_N3
1.6.1概述 6 ,!]x>B
hgm`6TQ
1.6.2机械调制法 \= .iM?T
=4?m>v,re
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 GSk;~^l
$ED<:[3N
习题与思考1 Hxk hlNB
wqw$6"~
第2章光干涉测量 4h-y'&Z
"]sr4Jg=
2.1光干涉基础知识 3o z ]
_Ab|<!a /R
2.1.1光的干涉条件 5R qkAC
LNe- ]3wB
2.1.2干涉条纹的形状 s{gdTG6v`
Up8#Nz
T
2.1.3干涉条纹的对比度 f7mI\$CN
4re^j4L~o
2.1.4产生干涉的途径 Ra.<D.
9'}m797I'
2.2波面干涉测量 QH+Oi&xH
pZXva9bE
2.2.1概述 cd \0
6%:N^B=%}
2.2.2泰曼格林干涉仪 z 55P~p
@dGj4h.
2.2.3移相干涉仪 p!173y,nL
hMdsR,Iq
2.2.4共路干涉仪 h T4fKc7P
3rs= EMz:w
2.3激光干涉仪 U)N;=gr\
|XPT2eQ{
2.3.1迈克尔逊干涉仪 k{uc%6s
kZfO`BVL
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 \!`*F :7]-
+[:}<^p?cG
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 nXXyX[c4e
{,,w5/k^
2.4白光干涉仪 Y8( g8RN
=Bl#CE)X
2.5外差式激光干涉仪 !RAyUfS
rT <=`9^{
2.5.1概述 j$BM$q/c
)0YMi!&j`
2.5.2双频激光干涉仪 N_h)L`
yo3'\I
2.5.3激光测振仪 m;k' j@:
|K7JU^"OQ
2.6激光自混合干涉测量 Q@nxGm
g?)9zJ9
2.7绝对长度干涉计量 y~jTI[kS
c)+IX;q-C
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 y1B3F5
t \S}eoc
2.7.2激光无导轨测量 Y ~xcJH
u<:R Sg
2.8激光干涉测量的重大应用举例 u9_ Fjm}&
zN0^FXGD
2.8.1激光干涉测量引力波 P'R!"
#
eE+zL ~CE
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 Sm{idky)[
@ITJ}e4
习题与思考2 C&D!TR!K
vaW, O/F
第3章激光准直与跟踪测量 {b}Ri&oEOH
b~z1%?
3.1概述 n'K,*
twq!@ C
3.1.1激光准直测量基本原理 +m^ gj:yL
=bi:<%"
3.1.2激光准直测量系统的组成 qn5e[Vn
:D""c*
3.2激光测量直线度原理 sFsp `kf
oqc89DEbJ
3.2.1直线度测量概述 eF823cH2x_
BRLrD/8Le
3.2.2激光测量直线度方法 N`h, 2!(j
ZBUEg7c
3.2.3直线度测量误差分析 S-NKT(H)c
|#^wYZO1 U
3.3激光同时测量多自由度误差 ` A_CLVE
@G@,)`p4?
3.3.1滚转角测量 ^~'tQ}]!"
G~5 EAeG
3.3.2四自由度误差同时测量 dDK4I3a
}6 *+>?
3.3.3五自由度误差同时测量 6vAq&Y{JB'
R*|y:T,H
3.3.4六自由度误差同时测量 c07'mgsU
.jA'BF.
3.3.5激光跟踪测量 >slD.rb]
P MV;A{T
习题与思考3 @ qy
n[C
,@!io
第4章激光全息与散斑测量 2.)xWCG
_4Z|O]
4.1全息术及其基本原理 6[b'60CuZL
# bc$[%_
4.1.1全息术基本原理 C-O~Oi l
6Lj= %&
4.1.2全息图的类型 O< [h
?-C= _eZJ
4.1.3全息设备基本构成 BPs|q b-
X$Eg(^L a
4.2激光全息干涉测量 5-qk"@E W
I8~ .Vu2
4.2.1单次曝光法 <q\OREMsq
O =m_P}K
4.2.2二次曝光法 7~ &
Ck.L sL-
4.2.3时间平均法 Sp/t[\,'
.\)`Xj[?
4.3激光全息干涉测量的应用 Jy<hTd*q
l ld,&N8
4.3.1位移和形状检测 i82sMN1jl7
JV_VF'
4.3.2缺陷检测 K
?uH Am
^#i3JMq
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 m-T@Og
3<F\ 5|
4.4激光散斑干涉测量 I
"Qf};n
d ? Uj3G
4.4.1散斑的概念 p6S{OUi G
+\Uq=@
4.4.2散斑照相测量 NSs"I]
fL$U%I3
4.4.3散斑干涉测量 l/*NscYtQ
im,H|u_f4
4.4.4电子散斑干涉 [Ey[A |g
Lsu_ f'p0
4.4.5时域散斑干涉 ]cQYSN7!SY
s|HpN
4.5散斑干涉测量的应用举例 fh w J
?`T0zpC
习题与思考4 XS #Jy
n
Y["aw&;#O\
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 ke\gzP/
S jb[v
5.1激光衍射测量基本原理 !V.2~V[^M
?58,Ja
5.1.1单缝衍射测量 )\aCeY8o
:<}1as! eo
5.1.2圆孔衍射测量 [d d KC)tA
"%zb>`1s
5.2莫尔条纹测量 I N^dJ^1+
Q H>e_
5.2.1莫尔条纹的形成原理 L/Tsq=
<ztcCRov
5.2.2莫尔条纹的基本性质 sOVbz2 \yb
reP)&Fo
5.2.3莫尔条纹测试技术 npCiq O
2K:Rrn/cR
5.3衍射光栅干涉测量 W^e"()d/Z
[LF<aR5
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 tRtoA5
r+RFDg/
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 ~ 7 w"$H8
9B)<7JJX!J
5.4X射线衍射测量 w|,BT M:e
B0+ r
5.4.1X射线衍射测量原理 *`]#ntz 9
5mqwNA v
5.4.2X射线衍射测量材料应力 9cqq"-$G`
\8^c"%v,:
习题与思考5 xfzGi xA
XG!s+ShFV
第6章机器视觉测量 0rrNVaM
O~*`YsL9
6.1摄像机模型 ) .$ q9G
dje}C bZ
6.2图像处理技术 'kb|!
x=I|O;"><
6.2.1图像滤波 `b:yW.#w3l
h uIvXl
6.2.2图像增强 Ze.\<^-t
)` z{T
6.3结构光视觉测量 4 \Q
pS
# ? _8 *?
6.3.1激光三角法的测量原理 ^[g7B"`K5
U (6=;+q
6.3.2结构光视觉测量系统 %AJTU3=0
Ri<'apl
6.3.3点结构光视觉测量原理 hk.vBbhs
`#3FvP@&
6.3.4线结构光视觉测量原理 pNNvg,hS8
o6ag{Yp
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 $6DA<v^=z
gp(: o$
6.4双目立体视觉测量 N <e72x
@, Kl"i;
6.4.1数学模型 /^\UB
fE
X3zpU7`Av+
6.4.2双目立体视觉的标定方法 Z=.$mF E\
mmvo
> F"
6.5基于相位的视觉测量 f= --$o0U~
7^FJ+gN8b
6.5.1相移形貌测量 mx=2lL`
n6C]JWG\/U
6.5.2立体相位偏折测量 61pJVO e
/v-:ca)7mI
6.6视觉测量的应用举例 5H79-QLd
=im7RgIBo
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 6F:< c
i$gH{wn\`
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 R>;m6Rb _
c`O(||UZT
习题与思考6
!m:rtPD'
vw)lD9-"
第7章激光测速与测距 ^_ST#fFS
UfSqiu
7.1多普勒效应与多普勒频移 @<ILF69b
U#6<80Ke
7.2激光多普勒测速 =berCV
l|j} G gen
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 PHR:BiMZ
DkJ "#8Yl=
7.2.2激光多普勒测速技术 -$sVqR>_
0WI@BSHnM
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 u W0D m #
B1i&HoGbz
7.3激光测距 jz$ ]"\G#
?aWMU?S
7.3.1脉冲激光测距 D^ )?*(
z(eAhK}6?
7.3.2相位激光测距 %EE Q ^l m
u3vM !
7.4激光测速和测距应用 1LVO0lT
d;hv_h
7.4.1车载激光多普勒测速 . D{He9
0Zh]n;S3m
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 D~b _nFD
`e4gneQY
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 Fk#$@ ^c@
e#odr{2#4u
习题与思考7 9Q>85IiT
2y 5d
第8章光纤传感原理与技术 m[DCA\M o@
N4)ZPLV
8.1概述 @hwe
W 9!K~g_
8.1.1光纤传感的主要类型 ^m ['VK#?
*CCh\+S7m
8.1.2光纤传感的主要特点 e+<'=_x {
?/q\S
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 O m_- #S
=/Ph ]f9
8.2.1光纤的基本结构 @!Rklh b
-dS@ l'$
8.2.2平板波导介质中的光波模式 T#GT Nk!v
;6M [d
8.2.3光在光纤中的传输规律 'E"W;#%
"A]#KTP
8.2.4光纤的传输特性 } 89-U
$X ,dQ]M
8.3光纤传感 8/k"A-m
M(?0c}z
8.3.1强度调制型光纤传感 %J L P=(
<,*3Av
8.3.2相位调制型光纤传感 iAo /Dnp2J
Y ?ZzFd,i&
8.3.3偏振调制型光纤传感 2 b
K1.BD
JbAmud,
8.3.4波长调制型光纤传感 ]d~2WX Y
}<^QW't_Y
8.3.5光纤分布式传感 oA?EJ ~%
=O3)tm;
习题与思考8 K\FLA_J
h [@}} 6
第9章激光雷达三维成像技术 *x:*Q \|
e jc>
9.1激光雷达三维成像原理 _2TL>1KZt
@`qB[<t8:<
9.1.1激光雷达距离方程 l b;P&V
.C` YO2,
9.1.2信噪比 T je(hnN
@N ]]Cf>x
9.1.3可探测距离 U!(es0rX
>Ptu-*
9.1.4横向成像参数 {&J~P&,k
pxn@rN#*
9.2激光三维成像雷达技术 YmCu\+ u
R.cR:fA
9.2.1机械扫描激光成像雷达 0xY</S
bct8~dY
9.2.2面阵成像激光雷达 JvK]EwR
;
q ~^!Ck+#*
9.2.3固态激光成像雷达 FGzKx9I9
s (K SN/
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 ^HxIy;EQ<z
CXi[$ nF3
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 fW[ .Q0
+D2I~hC0'
9.4激光三维成像雷达的应用 LmytO$?2(
c8T| o=`k6
习题与思考9 [r! f&R
0U~*u DU
第10章光学探针测量 H'JU5nE
80ox$ U
10.1微观表面形貌测量 OJd/#KFm
f !#+cM
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 l))Q/8H
yO}5.
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 K:^0*5Y-k
S@g(kIo]
10.2机械式探针测量 k?$I4&|5Nt
I _ gE`N
10.2.1机械式探针测量基本原理 T2 S fB s
|-;VnC&UY
10.2.2机械式探针测量系统 ]x{.qTtw
LM+d3|gSV
10.3光学焦点探测 P8Wv&5A
QZtQogNy#
10.3.1强度式探测方法 ~d].<Be
S8Y\@C?5
10.3.2差动探测方法 l&}}Io$?@
[h8s0
10.3.3散光方法 `<7!Rh,tS^
v+I-*,R
10.3.4Foucault方法 #=VYq4B =
G[`1Yw$
10.3.5斜光束方法 J/O{x
=#v? }JG
10.3.6共焦方法 P#,; )HF
X6",Xr! {
10.3.7光学焦点探针的特点 <N1wET-
dFF=-_O>
10.4干涉型光学探针测量 /isalOT
]8}51 y8
10.4.1相移干涉光学探针测量方法
?C#E_
x M(H4.<
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 B\v+C!/f |
NcP/W >lN
10.5扫描隧道显微镜 TS#[[ ^!S
Z &Ciy n
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 .w;kB}$YC
NC#F:M;b
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 __2<v?\
h%krA<G9
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 IHYLM;@L
jx]P: ]
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 T*f/M
xEp?|Q$
10.6原子力显微镜 5&V=$]t
W3:Fw6v
10.6.1AFM的基本硬件组成 aPVz OBp
-cM1]soT
10.6.2AFM的工作原理 USEb} M`
iN[x
*A|h
10.6.3AFM的工作模式 dF\#:[B
Q-n8~Ey1a
10.6.4AFM在力学测量中的应用 pYx,*kG:HW
) ](ls@*
10.7扫描近场光学显微镜 xwf-kwF8^
+yp:douERi
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 <;6{R#Tuh
pA ~} _
10.7.2光子扫描隧道显微镜 u3C_Xz
M'PZ{6;
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 b,E ?{uG
;^5k _\
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 { aUnOyX_
_cX}!d!j
10.8扫描探针显微镜 A~2)ZdA N
W<r<K=`5P
10.8.1NRC的大范围计量型AFM t$18h2yOL
N2v/<
10.8.2PTB研制的大范围SPM S^eem_C
6
Rl[M+Q
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 .9 r YBy
5 wrRtzf
习题与思考10 9%"7~YCDas
#$I@V4O;#
参考文献 j# 1G?MF
Yv5H41o"
|