《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。 .E &-gXJ4
E'wJ+X9 +
[attachment=124599] 7^* [ XH
第1章光学测量的基础知识 t Zqy \_G
uwhb-.w
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 6y}|IhX?z
C">w3#M%
1.1.1基本概念 3+d_5l;m)
2m0laJ3p9
1.1.2误差与测量不确定度 oY8S-N;(t
k-X E|v
1.1.3基本构成 @WfX{485
GMJ</xG
1.1.4主要应用范围 7-`iI(N<
<{k r5 <
1.1.5基本方法 5V"g,]'Nd
+c-?1j
1.1.6发展趋势 ExJexjOWI^
uIb,n5
1.2光学测量中的常用光源 64w4i)?eM[
NB[(O#
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 i_k KE+Q
@ZTsl ?
1.2.2热光源 ~T'Ri=
QGM@m:O
1.2.3气体放电光源 QGp AG#M9?
%YbcI|i]<0
1.2.4固体发光光源 { B,r
sm>5n_Vw
1.2.5激光光源 E0-<-w3'
Uth H
1.3光学测量中的常用光学器件 bUBQ
I|oS`iLl$
1.3.1激光准直镜 5}" @$.{i
/swNhDQ"o
1.3.2分光镜 ]F81N(@:F
8,m3] Lg
1.3.3偏振分光镜 `R+I (Cb
@.SuHd
1.3.4波片 ]31UA>/TI
_)6 N&u8
1.3.5角锥棱镜 PGaYYc3X
` 7mRUDz
1.3.6衍射光栅 #FQkwX'g
\WN ,.
1.3.7调制器 r}]%(D](v
N +M^e`H
1.3.8光隔离器 H@%Y"iIUP
a][QY1E@?
1.4光学测量中的常用光电探测器 ;%_s4
H:jx_
1.4.1常用光电探测器的分类 m_pqU(sP
qPI1\!z6
1.4.2光电探测器的主要特性参数 }aC@o v]2
e G05}
1.4.3常用光电探测器介绍 m }oqs0xx
g!*5@k|C
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 U1!#TD)@
?cRGdLP'D
1.5.1光学测量系统中的噪声 Sl7x>=
-4I Hs=`;I
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 ?!Bf# "TY
+91j 1?
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 U:1 cbD7|3
f}C$!Lhs
1.6.1概述 yy*8Aw}
-fm1T|>#
1.6.2机械调制法 *fj5$T-Z
8M,AFZ>F
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 O"6
(k{`
|2t1m 6\j
习题与思考1 `{GI^kgJ9
yur5" $n
第2章光干涉测量 ]QbT%0
k/;%{@G)
2.1光干涉基础知识 Vw>AD<Rl
>L_nu.x
2.1.1光的干涉条件 q<Sb>M/\,
9>I&Z8J$M
2.1.2干涉条纹的形状 Pn| ;VCh
b:6NVHb%
2.1.3干涉条纹的对比度 kQt#^pO)
%&[=%zc
2.1.4产生干涉的途径 vv
FH (W
RNMd,?dj
2.2波面干涉测量 YQ7\99tj
Ua 2wa A
2.2.1概述 P1u( 0t
LjEG1$F>
2.2.2泰曼格林干涉仪 BJNZH# "
A6Vb'Gqv{
2.2.3移相干涉仪 FBP'AL|
km,I75o.
2.2.4共路干涉仪 gmW-#.
V =cJdF
2.3激光干涉仪 uK;&L?WB
Qt+i0xd
2.3.1迈克尔逊干涉仪 x=VLTH/oo
=73aME}
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 o6Jhl8
w}WfQj
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 h7a/]~
.:I^ O[k
2.4白光干涉仪 6F8T iR &
#
H)\ ts
2.5外差式激光干涉仪 ]*]#I?&'Hx
~LF1$Cai
2.5.1概述 b'1m
9T780
bHK[Z5
2.5.2双频激光干涉仪 ; BmPP,
)zv"<>Q 6
2.5.3激光测振仪 s^R$u"pFs
m8Y>4:Nw
2.6激光自混合干涉测量 1/t yne= m
UpSa7F:Uw
2.7绝对长度干涉计量 TR&7AiqB
8I]rC<O6:
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 [U@ ; EeS
ZU68\c L
2.7.2激光无导轨测量 3 S=$n g
E0*62OI~O
2.8激光干涉测量的重大应用举例 U: q4 OtiP
h )% e
2.8.1激光干涉测量引力波 u$rSM0CJ
qE*h UzA
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 1deK}5'
i it 5IV
习题与思考2 DCSmEy`.
cXIuGvE&=
第3章激光准直与跟踪测量 95.s, '0
_T(77KLn;
3.1概述 Q6$^lRNOpk
nU2 3D@l
3.1.1激光准直测量基本原理 vs2xx`Y<Lq
? ]H'egG6
3.1.2激光准直测量系统的组成 !N74 y %=M
'-V[t yE
3.2激光测量直线度原理 Z5`U+ (
\F9Hs R6
3.2.1直线度测量概述 ;% mdSaf
q
r F:=?`E
3.2.2激光测量直线度方法 rI'kZ0&
+ %H2;8{F
3.2.3直线度测量误差分析 Eyh(2 57
T~naA P
3.3激光同时测量多自由度误差 I3A xK A
B*^8kc:)L
3.3.1滚转角测量 hY/i)T{
@N6KZn |R
3.3.2四自由度误差同时测量 SD .c 9
~EO=;a_
3.3.3五自由度误差同时测量 2>vn'sXdj
(Eo#oX
3.3.4六自由度误差同时测量 \]qwD m/
OyATb{`'
3.3.5激光跟踪测量 1i
7p'
q]DE\*@
习题与思考3 2$O6%0
l<p6zD$l
第4章激光全息与散斑测量 '<aFd)-
:o_6
4.1全息术及其基本原理 rp!>rM] s
J\Z\ q
4.1.1全息术基本原理 tRXR/;3O
vJg^uf)
4.1.2全息图的类型 5[A4K%EL
Ql9
)
4.1.3全息设备基本构成 WO+_ |*&
,S7M4ajVZB
4.2激光全息干涉测量 +.|8W !h`1
e[%g'}D:-
4.2.1单次曝光法 LLJsBHi -
u<nPJeE
4.2.2二次曝光法 }>?"bcJ
.!Os'Y9[ ,
4.2.3时间平均法 $jN,] N~
PHqIfH [
4.3激光全息干涉测量的应用 JDm7iJxc_
NplkhgSj
4.3.1位移和形状检测 bEl)/z*gy/
f/]g@/`
4.3.2缺陷检测 Hv .C5mo
z/t+t_y
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 k1_ 3\JO"6
Jc, { n*
4.4激光散斑干涉测量 [ FNA:
B#K2?Et!t
4.4.1散斑的概念 "hXB_73)V
usO IbrQ
4.4.2散斑照相测量 ^?gs<-)B
n##d!d |g
4.4.3散斑干涉测量 O xr?y8C~
r?wE ;gH
4.4.4电子散斑干涉 nnBl:p>< k
S`&YY89{&
4.4.5时域散斑干涉 X5wYfN
cc J!N
4.5散斑干涉测量的应用举例 i>L>3]SRr{
F<N{ x^
习题与思考4 |k= L&vs
|T^c(RpOE
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 or..e
3bPF+(`J
5.1激光衍射测量基本原理 w|WehNGr
-<.b3M h
5.1.1单缝衍射测量 +)l6%QKcW
G9P)Y#WB
5.1.2圆孔衍射测量 FT.;}!"l
Oa|'wh ug
5.2莫尔条纹测量 4O** %!|
Bj IKs~CT
5.2.1莫尔条纹的形成原理 d}RR!i`<N
q$ 6 Tb
5.2.2莫尔条纹的基本性质 f S(IN~
"R v],O"
5.2.3莫尔条纹测试技术 2q ,> *B?
&
!I$
5.3衍射光栅干涉测量 TEi~X 2u
ULIpb
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 6_h'0~3?`
cN\Fgbt
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 =g+Rk+ jn
]7yr.4?a
5.4X射线衍射测量 \,5OPSB
I,d5Y3mC
5.4.1X射线衍射测量原理 Yx{q VU
yxz"9PE/P
5.4.2X射线衍射测量材料应力 8RJ^e[?o(
X,"(G}KUA
习题与思考5 :gJ?3LwTf
_M;M-hk/
第6章机器视觉测量 - r! sY+Z>
bI"_hvcFp
6.1摄像机模型 H~Fb=.h]U
a2'f#[as
6.2图像处理技术 ,a Bo
p#
&?xZ Hr`
6.2.1图像滤波 oe{K0.`
qoXncdDHZ
6.2.2图像增强 O^,%V{]6\
w`$ M}oX(
6.3结构光视觉测量 #[C=LGi
_pS |b qF
6.3.1激光三角法的测量原理 O W|5IEC
F+3 }Gkn
6.3.2结构光视觉测量系统 _ `(WX; sK
-x?I6>{
6.3.3点结构光视觉测量原理 )IH|S5mG?
d1r IU6
6.3.4线结构光视觉测量原理 3</gK$f2
q/lQEfR
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 m=hUHA,p4
O<o>/HH$
6.4双目立体视觉测量 H ]x-s
_^5OoE"}!
6.4.1数学模型 JgmX =6N
R@8pKCL.
6.4.2双目立体视觉的标定方法 HDY2<Hzc
muJR~4
6.5基于相位的视觉测量 W1T%
Q 88
0<";9qN)6
6.5.1相移形貌测量 n+XLZf#
.*(xkJI3
6.5.2立体相位偏折测量 BHZCM^
GWv w<`4
6.6视觉测量的应用举例 3 \B 28m
,&5\`
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 tvlrUp
}@XokRk
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 15X.gx
y k{8O.g
习题与思考6 CVy\']
gZHuyp(B
第7章激光测速与测距 ZZu{c t9
6B=: P3Y
7.1多普勒效应与多普勒频移 2]}4)_&d<e
U7do,jCoa
7.2激光多普勒测速 5mYX#//:
DQ*T2 *L
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ,ut-Di=6
8%ea(|Wjg
7.2.2激光多普勒测速技术 +>}LT_
=} D9sT
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 Oe~x,=X)
p Rys 5/&v
7.3激光测距 3HEm-pok
/
:z<+SCh
7.3.1脉冲激光测距
B8~JUGD
{KGEv%
7.3.2相位激光测距 K8bKTG \
SYE+A`a
7.4激光测速和测距应用 >_J9D?3S
S
T1V
7.4.1车载激光多普勒测速 Mm)yabP
Oo0SDWI`(
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 cTJi8f=g
}NJKkj?
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 D>fg
$-MVsa9>I
习题与思考7 .C*mDi)wZ
uo8[,'
第8章光纤传感原理与技术 qipV'T,S
?:$\
t? e^
8.1概述 q
S qS@+p
SNJSRqWL/
8.1.1光纤传感的主要类型 &.l^> #
?:42jp3
8.1.2光纤传感的主要特点 yiw4<]{IX
,r8#-~A6,A
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 D){my_
/
xwF mY'o
8.2.1光纤的基本结构 2 O
2HmL
nZ'-3
8.2.2平板波导介质中的光波模式 0,/I2!dF?
$ *Kr4vh
8.2.3光在光纤中的传输规律 *\ (MG|S
B[,AR"#b
8.2.4光纤的传输特性 SF= TG84<
RY
.@_{
8.3光纤传感 FS)"MDs
(^NYC$ZxM=
8.3.1强度调制型光纤传感 02_+{vk!
5%%e$o+
8.3.2相位调制型光纤传感 M$48}q+
7 x'2
8.3.3偏振调制型光纤传感 jsFfrS"*
Kh$Q9$
8.3.4波长调制型光纤传感 r~z'QG6v/
M#_ |WL~
8.3.5光纤分布式传感 s IFE:/1,
eaC%& k
习题与思考8 q6,z 1A"
0NeIQr1N_
第9章激光雷达三维成像技术 yeI> b 1>Q
.ht-*
9.1激光雷达三维成像原理 o "6
2 ~
1<t J3>Xl
9.1.1激光雷达距离方程 !Ii[`H
`a%MD>R_Lg
9.1.2信噪比 =EYWiK77a
L#",.x
9.1.3可探测距离 q;}iW:r&Q
Ptc+ypTu
9.1.4横向成像参数 Gl@{y (
Pa6pq;4St
9.2激光三维成像雷达技术 }T0O~c{$i
g ) 5mr:\
9.2.1机械扫描激光成像雷达 n)~*BpL3
f S[-K?K
9.2.2面阵成像激光雷达 a'-u(Bw
V2!0),]B
9.2.3固态激光成像雷达 X$;&M do.
8qqN0"{,
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 ,3!$mQL=
-72E XO=|
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 XC5/$3'M&
ESNI$[`
9.4激光三维成像雷达的应用 7o 0zny3?
qi B~
习题与思考9 8L, =E ap
+SR{ FF
第10章光学探针测量 ^nK<t?KS
*5 +GJWKN
10.1微观表面形貌测量 A#6zI NK#B
f"KrPx!^b
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 s-_ D,$ |
Z2gWa~dBC
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Z4EmRa30 p
F~8'3!<9
10.2机械式探针测量 fz\Q>u'T
h~m,0nGO
10.2.1机械式探针测量基本原理 b,^Gj]7
J09jBQ] R
10.2.2机械式探针测量系统 X%+l gm+
r| =1{N x
10.3光学焦点探测 a3>/B$pE
HT6 [Z1
10.3.1强度式探测方法 4 WJY+)
>UMxlvTg&
10.3.2差动探测方法 _Z Sp$>)/
Bz<hP*.O
10.3.3散光方法 +?Ii=* 7n
QJ3#~GYNr
10.3.4Foucault方法 7IkPi?&{
Oj;*Gi9E
10.3.5斜光束方法 +bS\iw +
$uZmIu9Bi+
10.3.6共焦方法 MzD1sWmK
Td'Mc -/
10.3.7光学焦点探针的特点 4 kjfYf@A
O|V0WiY<
10.4干涉型光学探针测量 uhh7Ft#H
`UTPX'Vz
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 8u2k-_9
-;7xUNQ
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 (T _-`N|
>U vP/rp
10.5扫描隧道显微镜 E ?Mgbd3
bGCC?}\
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 =P]Z "Ok
{+WBi(=W
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 -67Z!N
T82 `-bZ
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 nwU],{(Hgr
&KjMw :l
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 -K 'UXoU1
DjM*U52Yfj
10.6原子力显微镜 r8s>s6 vm
%):_
10.6.1AFM的基本硬件组成 { c#US
) 2Ei<
10.6.2AFM的工作原理 hSm?Z!+
w$:\!FImx
10.6.3AFM的工作模式 =&z +7Pe[
Byc;r-Q5V
10.6.4AFM在力学测量中的应用 ryL1 <u
~
~HB#7+b
10.7扫描近场光学显微镜 E`o_R=%
lo$G*LWu:
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 "V' r}>
KL'1)G"OH
10.7.2光子扫描隧道显微镜 ]q1w@)]n}
zMv`<m%
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 /oT~CB..
YVMvT>/,
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 `;j1H<L
k24I1DlR8
10.8扫描探针显微镜 9^XZ|`
, `bW (V
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 98Vv K?
?>;aD
10.8.2PTB研制的大范围SPM \}$|Uo$O
1kvX#h&V
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 l zFiZx
M t4
习题与思考10 R! M'
6TW< ,SM
参考文献 V
*@q< rQ
U4"^NLAq
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