《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。 k-
9i
3WF]%P%
[attachment=124599] = K} P fh
第1章光学测量的基础知识 \Hrcf +`
z@3gNY&7.8
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 >y#MEN>?
r4/b~n+ *
1.1.1基本概念 jFdgFK c)
g 4=1['wW
1.1.2误差与测量不确定度 a5/, O4Q
#Mn?Nn
1.1.3基本构成 #~-Xt! I
*W\ 3cS
1.1.4主要应用范围 i
/[{xRXiR
i*N2@Z[
1.1.5基本方法 =t-Ud^3
BedL `[ ,
1.1.6发展趋势 2WH(c$6PWf
g]L8Jli
1.2光学测量中的常用光源 *uRDB9#9,
Al *=%nY
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 J' P:SC1
eR5q3E/;G
1.2.2热光源 wsB-(
0-
HN NeH;L
1.2.3气体放电光源 m}? jU
ty['yV-;a
1.2.4固体发光光源 a. D cmy{
@-S7)h>~
1.2.5激光光源 @JhkUGG]p
Tdh.U {Nz
1.3光学测量中的常用光学器件 u;nn:K1QFr
qpe9?`vVX
1.3.1激光准直镜 Uz_ob9l<#H
xI ?'Nh
1.3.2分光镜 c{1)- &W
h\@X!Z,
1.3.3偏振分光镜 v1yB
npkT>dB+
1.3.4波片 <Rw2F?S~)n
s-Gd{=%/q
1.3.5角锥棱镜 Cj~e` VRhk
.jP|b~
1.3.6衍射光栅 1VFC K&
+sn0bi/rG
1.3.7调制器 =3'B$PY
;U?=YSHk 7
1.3.8光隔离器 5g-1pzP9
^E \4`
1.4光学测量中的常用光电探测器 RjUrpS[I
B]yO
1.4.1常用光电探测器的分类 ,ov$` v
.R` _"7
1.4.2光电探测器的主要特性参数 nnRb
[^a7l$fmi
1.4.3常用光电探测器介绍 Mj>Q V(L8t
>?JUGXAi'{
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 C3=0 st$
aj1 g9 y
1.5.1光学测量系统中的噪声 X=?9-z]
QO
?
}ff O
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 *N
~'0"#
Xbx=h ^S
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 1
Lg {l
b (@GKH"W
1.6.1概述 :& &s*_
E]v ox~xK>
1.6.2机械调制法 t ;3).F
`Zmdlp@
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 g51UIN]o-
X*7VDt=
习题与思考1 7fWZ/;p
vAG|Y'aO@%
第2章光干涉测量 _Ad63.Uq))
FU*q9s `
2.1光干涉基础知识 WS4DzuZZ
\kI{#
2.1.1光的干涉条件 1jz u-s ,F
>u0XV "g$
2.1.2干涉条纹的形状 dlZ2iDQ%
(O!CH N!:
2.1.3干涉条纹的对比度 fbdpDVmpU
\L?A4Qx)_
2.1.4产生干涉的途径 )j}#6r
$P8AU81
2.2波面干涉测量 0RSzDgX
]T5\LNyN
2.2.1概述 .*"KCQGOgM
v`Y{.>[ H[
2.2.2泰曼格林干涉仪 :>ca).cjac
@R;k@b
2.2.3移相干涉仪 /9SoVU8
^XYK
}J
2.2.4共路干涉仪 Ke# Rkt
fO#nSB/
8
2.3激光干涉仪 ? c"i V
lOb(XH9
2.3.1迈克尔逊干涉仪 58mpW `Q
+S#Xm4
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 PD^ 6Ywn>s
!H)!b#_
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 /VEK<.,aMv
`{IL.9 M!f
2.4白光干涉仪 =?]S 8cth
ZhRdml4U2
2.5外差式激光干涉仪 |#xBC+
m#_M"B.cm
2.5.1概述 iN0'/)ar
Zf??/+[
2.5.2双频激光干涉仪 &N/dxKZcc
j c !V|w^
2.5.3激光测振仪 H<nA*Zf2@R
yP` K [/
2.6激光自混合干涉测量 f4 + P2j
T~ XKV`LQ
2.7绝对长度干涉计量 `|92!E j
ZcHIk{|
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 (6 }7z+
;>5]K Nj
2.7.2激光无导轨测量 o7PS1qcya<
P,G
: 9x"e
2.8激光干涉测量的重大应用举例 psiuoYf
]70ZerQ~L
2.8.1激光干涉测量引力波 ~(Q#G" t
K2v[_a~@
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 -~_|ZnuM9
-i91nMi]
习题与思考2 &b%2Jx[+
M U '-
第3章激光准直与跟踪测量 j]- _kjt
-V" W
3.1概述 r Aq S;@]0
Q_0_6,Opb
3.1.1激光准直测量基本原理 = jxy4`oF
(?GW/pLK]
3.1.2激光准直测量系统的组成 VS7
Q TN24 q4
3.2激光测量直线度原理 ![I|hB
*.1#+h/]3
3.2.1直线度测量概述 el2<W=^M
'9Q#%E!*
3.2.2激光测量直线度方法 b53s@7/mq
w~=xO_%
3.2.3直线度测量误差分析 c7[Ba\Cr4h
*<"{(sAvk
3.3激光同时测量多自由度误差 eZhF<<Y
Qs#;sy
W@~
3.3.1滚转角测量 /Ah'KN|EN
wQ9@
l
3.3.2四自由度误差同时测量 0$=U\[og
6V6Mo}QF
s
3.3.3五自由度误差同时测量 SL+n y(y
UV{})T*s
3.3.4六自由度误差同时测量 Nm-E4N#'i
Z TB6m`
3.3.5激光跟踪测量 >'WTVj `
0pH$Mk Q
习题与思考3 Y ;E'gP-J
t 56PzT'M
第4章激光全息与散斑测量 VP~%,=
z_A\\
4.1全息术及其基本原理 4 +p1`
nKEw$~ F
4.1.1全息术基本原理 J*:_3Wsy
eIf- 7S]m
4.1.2全息图的类型 %503 <j
}w >UNGUMh
4.1.3全息设备基本构成 7xW Jw
e5; YY
4.2激光全息干涉测量 y4=T0[
V
7;r3Bxa
Q
4.2.1单次曝光法 1 >2
/1>
yOP$~L#TWs
4.2.2二次曝光法 y~M 6
vkG%w ;
4.2.3时间平均法 +;oR_]l
uG YH4
4.3激光全息干涉测量的应用 nT}i&t!q8@
p=i6~
4.3.1位移和形状检测 1r*@1y<0"
m?8o\|i,
4.3.2缺陷检测 X_Pbbx_j
IEkbVIA(
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 G$CSZrP.
e~R_ bBQ0
4.4激光散斑干涉测量 j|p=JrCJ
N1x~-2(
4.4.1散斑的概念 ~~t >;
m<*+^JN
4.4.2散斑照相测量 <'hoN/g
I,]q;lEMt
4.4.3散斑干涉测量 (b"q(:5oX
;Cty"H,
4.4.4电子散斑干涉 t9lf=+%s
V<PH5'^$j
4.4.5时域散斑干涉 |}X[Yg=FG
hwi_=-SL
4.5散斑干涉测量的应用举例 0| =y#`;,Z
3mg:9]X9
习题与思考4 iorQ /(
Z,~@_;F
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 s8' ;4z
T+%P+
5.1激光衍射测量基本原理 Wu8zK= Ve(
qIh9? |`U
5.1.1单缝衍射测量 U5?QneK
"zqa:D26
5.1.2圆孔衍射测量 K(Tej W#
=xSf-\F
5.2莫尔条纹测量
q$K}Fm1C
L EFL KC
5.2.1莫尔条纹的形成原理 #hXvGon$?
NJQy*~P
5.2.2莫尔条纹的基本性质 <HpUP!q8v
y DRi
5.2.3莫尔条纹测试技术 lWP]}Uy=5~
MvaX>n !o
5.3衍射光栅干涉测量 u1. 0-Y?
q{f (T\
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 cXYE !(
q; C6ID`
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 O]!o|w(
3Jj&wHp]
5.4X射线衍射测量 3Lv5 >[MnN
<P]%{msGH
5.4.1X射线衍射测量原理 sx' eu;S
|PGT P#O<
5.4.2X射线衍射测量材料应力 2gEF$?+q?
h o^jmp
习题与思考5 'tX}6wurf
KYz@H#M
第6章机器视觉测量 &!wtH
xNLgcb@v>
6.1摄像机模型 e : T9f('
$IdU
6.2图像处理技术
f<'D?d)L^
jTW 8mWNk]
6.2.1图像滤波 um2} XI
nFn}
6.2.2图像增强 u?'J1\z
by,3 A
6.3结构光视觉测量 e ]{=#
=&DuQvN,
6.3.1激光三角法的测量原理 5%@~"YCo
=hI;5KF
6.3.2结构光视觉测量系统 $)6M@S
4sC)hAx&f
6.3.3点结构光视觉测量原理 :H:+XIgoR
TnQW ~_:
6.3.4线结构光视觉测量原理 &(|Ot`el]v
NR%_&%qQA
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 3[ xHY@c
^nDa-J$
6.4双目立体视觉测量 OgHqF,0MN
g*w}m>O
6.4.1数学模型 /1Ss | .
F4ylD5Y!
6.4.2双目立体视觉的标定方法 k3]qpWKj
us.IdG
6.5基于相位的视觉测量 J2Qt! -
8~BLTZ
6.5.1相移形貌测量 n_wF_K\h
Deq@T {
6.5.2立体相位偏折测量 7=&+0@R#/d
3/]~#y%2
6.6视觉测量的应用举例 b%0@nu4
@![1W@J
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 Zvra > %
u}rJqZ
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 $0+&xJVn
{Eqx'j
习题与思考6 D'^UZZlI^I
D @]/%;
第7章激光测速与测距 K1&t>2=%
EZT 8^m
7.1多普勒效应与多普勒频移 9 aK U}y
J5z\e@?.0\
7.2激光多普勒测速 Mq#Hi9SKY
TKVS%//
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 a :cfr*IsK
F'JT7# eX
7.2.2激光多普勒测速技术 ['3E'q,4&
$Yw~v36`t/
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 $FZcvo3@*S
5'<mfY'B
7.3激光测距 %MCS_'N
J
05
.EI)7
7.3.1脉冲激光测距 vJsg6 oH
P:5vS:s?
7.3.2相位激光测距 7loWqZ
$if(n||
7.4激光测速和测距应用 J*AYZS-tSE
k`s_31<
7.4.1车载激光多普勒测速 tJGK9!MH{(
%_~1(Glz
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 2Zg%4/u,Zp
^g.H JQ'vF
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 itcM-?
%zhSSB =BJ
习题与思考7 Kk|)N3AV:
d@tNlFfS
第8章光纤传感原理与技术 _ D"S
: b!&Xw $
8.1概述 c4s,T"H
ZmJ<FF4
8.1.1光纤传感的主要类型 M'T[L%AP
9! yDZ<s
8.1.2光纤传感的主要特点 Cm0K-~
U
Zv9% }%7p
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 i RM ?_|
FtDF}
8.2.1光纤的基本结构 p }Bh
p4 $4;)
8.2.2平板波导介质中的光波模式 +WguW L O"
8x 8nQ *_
8.2.3光在光纤中的传输规律 aY DM)b}
H|'n|\{lt
8.2.4光纤的传输特性 c E?p~fq<
y(Em+YTD
8.3光纤传感 G'wyH[ d/
3-)R'
8.3.1强度调制型光纤传感 /03?(n= 3
PtGFLM9R
8.3.2相位调制型光纤传感 _T;Kn'Gz(&
A-h[vP!v|
8.3.3偏振调制型光纤传感 :W+%jn
JM53sx4&
8.3.4波长调制型光纤传感 *@W B aN+
UlPGB2B
8.3.5光纤分布式传感 h dqr~9
F'@ 9kdp
习题与思考8 U }l= 1B
oq,*@5xV2
第9章激光雷达三维成像技术 is^5TL%@
&egP3
9.1激光雷达三维成像原理 / !60oV4p0
<<-BQ
l~
9.1.1激光雷达距离方程 48{B} j%oU
a%QgL&_5
9.1.2信噪比 }n
+MVJ;dG
4y $okn\}i
9.1.3可探测距离 gj&5>brP
T iJ \J{
9.1.4横向成像参数 % UG|R:
[]?*}o5&>T
9.2激光三维成像雷达技术 _*xY>?Aq
-oY8]HrXfK
9.2.1机械扫描激光成像雷达 ^Of\l:q*
?Iag-g9#=m
9.2.2面阵成像激光雷达 8< J3Xe
t&IWKu#
9.2.3固态激光成像雷达 l vBcEg
yvnvI y
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 b$tf9$f
>xX q:4l>}
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 BG6Lky/omz
:j`XU
9.4激光三维成像雷达的应用 GY"c1 KE$
EH'eyC-B<
习题与思考9 2/x~w~3U
Wxi;Tq9C@_
第10章光学探针测量 ]
^J
>}d6)s|
10.1微观表面形貌测量 J@J` )
#(Yd'qKo
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 Gbv bGEG
@2>ce2+
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 OK
z5;#S=
%2beo H'
10.2机械式探针测量 V h 5\'Sn
[lz H%0
V
10.2.1机械式探针测量基本原理 "Q{7X[$$^
Mv:\T%]
10.2.2机械式探针测量系统 -tp3qi
\#gguq?[
10.3光学焦点探测 aLwEz}-
6HH:K0j 3'
10.3.1强度式探测方法 {l\Ep=O vx
GxE`z6%[
10.3.2差动探测方法 dx.J v/Mb
tn |H~iF{
10.3.3散光方法 X od/GY G
%d
/]8uO
10.3.4Foucault方法 zJOyr"B'8
^xr & E
10.3.5斜光束方法 Q{~;4+ZD
P|a|4Bb+fW
10.3.6共焦方法 F#RtU :R
>&T J
10.3.7光学焦点探针的特点 .EjjCE/v-
6f+@@=Xc
10.4干涉型光学探针测量 rgEN~e'
s2#}@b6'.
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 ixqvX4vv,B
,5x9 o"N!
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 \3x+Z!
=$_ kkVQ$
10.5扫描隧道显微镜 HYNp vK
1([?EfC
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ~e5E%bXxC
/ 8 /N
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 b >' c
#z c$cr
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 'Xa sd3*Py
| }d+BD
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用
)t,efg
c2PBYFCyC
10.6原子力显微镜 { Ut,xi
k?_ uv
10.6.1AFM的基本硬件组成 *(sv5c!0M8
Y*S(uqM
10.6.2AFM的工作原理 ];QX&";Z
j% '~l#nw
10.6.3AFM的工作模式 JRDIGS_ ~
3+! G 9T!
10.6.4AFM在力学测量中的应用 Zy>y7O(,
~hT(uxU/
10.7扫描近场光学显微镜 uao#=]?)
WKq{g+a
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 v\5`n@}4
Kw`}hSE>o
10.7.2光子扫描隧道显微镜 mqiCn]8G
WT1d'@LY
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 W H. 3
bFJ>+ {#
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 T t$]
[
|
10.8扫描探针显微镜 )OFf nKh
T~d_?UAw$
10.8.1NRC的大范围计量型AFM y!~ }7=
|sAl k,8s
10.8.2PTB研制的大范围SPM )c.!3n/pb
ZD<e$PxxCd
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 RZ?abE8
k%;oc$0G-3
习题与思考10 t1!>EI`
Wyb+ K)Tg
参考文献 u_Xp\RJ
@$;I%
|