《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。 _sHeB7K
[ .3Gb}B
[attachment=124599] 'n?"f |G
第1章光学测量的基础知识 F-$NoE L
p%OVl[^jp
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 E>"SC\#7
`"$9L[>
1.1.1基本概念 wOH 3[SKo
TdoH(( nY
1.1.2误差与测量不确定度 E,4*a5Fi
I."s&]FZ
1.1.3基本构成 Zh?n;n}
YT@H ^=
1.1.4主要应用范围 lDs C>L-F
gX*
&RsF
1.1.5基本方法 e JEcLK3u
x+1-^XvK
1.1.6发展趋势 {|e7^_ ke
?1 X7jn`,+
1.2光学测量中的常用光源 Zj nWbnW
WkoYkkuzj
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ^;Yjs.bI`F
X,K`]hb*0_
1.2.2热光源 ;uu B X0B
gER(&L 4[
1.2.3气体放电光源
O@rZ ^Aa
I#zL-RXT
1.2.4固体发光光源 U.|0y =
g#5t8w
1.2.5激光光源 v\XO?UEJ2
L_IvR 4:j~
1.3光学测量中的常用光学器件 t1aKq)?
f qol-{F.V
1.3.1激光准直镜 }BCxAwD4
hllb\Y)XL
1.3.2分光镜 zG&yu0;D6
j9= )^?
1.3.3偏振分光镜 cP0(Q+i7
6 %T_;"hb
1.3.4波片 a & 6-QVk
/j(<rz"j
1.3.5角锥棱镜 H]Gj$P=k
V#+J4
1.3.6衍射光栅 a# 3, qp!
G<t _=j/ r
1.3.7调制器 cty
q4u-mM7#7
1.3.8光隔离器 ' Pm BNT
*0 ;|
1.4光学测量中的常用光电探测器 m=]}Tn
@OC*:?!4
1.4.1常用光电探测器的分类 QFEc?sEe
A2B]E,JMp
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ] t EH `Kl
Ak2Vf0E b
1.4.3常用光电探测器介绍 W1UqvaR
jL~. =QD
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 SS-7y:6y>
5O C3:%g
1.5.1光学测量系统中的噪声 X""}]@B 9z
it= ir9
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 `mKK1x
|C\XU5}
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 pKk{Q0Rt
jiLt *>I
1.6.1概述 rE.z.r"O
qTnk>g_oS&
1.6.2机械调制法 T- lHlm
[2zS @p
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 Bj\ oo+L/
F #7A6|
习题与思考1 P Z+Rz1x
/ k ^O1+]H
第2章光干涉测量 Uj~
:| ?Wz
0S>U_#-
2.1光干涉基础知识 >2<
Jb!f&
j}$Q`7-wB1
2.1.1光的干涉条件 " G0HsXi
5E\&O%W"
2.1.2干涉条纹的形状 #^< Rx{
-r6Ln dQs
2.1.3干涉条纹的对比度 ]WC@*3'kye
_l](dqyuN(
2.1.4产生干涉的途径 4B@L<Rl{\
K #'{Ko
2.2波面干涉测量 7j\jOkl V
y Ide]
2.2.1概述 A(qy>x-BI
0D48L5kH#'
2.2.2泰曼格林干涉仪 %%k`+nK~
w]Vd IS
2.2.3移相干涉仪 n4Eqm 33
-$_h]x*
W
2.2.4共路干涉仪 iY4FOt7\
\BxE0GGky
2.3激光干涉仪 _#6ekl|%
{!7 ^ w
2.3.1迈克尔逊干涉仪 1\ BQq
% wS5 m#n
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 !3#*hL1fy
Qxh 1I?h
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 c{s%kVOzg
-!z,t7!
2.4白光干涉仪 0 6S-3bis
[1 gWc`#
2.5外差式激光干涉仪 7\1bq&a<
tV,Y38e
2.5.1概述 Q[N6# C:(4
RzLb PSTQ
2.5.2双频激光干涉仪 )6:nJ"j#
_,; |,
2.5.3激光测振仪 Up kw.`D`
Wo+'j $k
2.6激光自混合干涉测量 cA{zyq26
wWR9dsB.;
2.7绝对长度干涉计量 :TzHI
_4jRUsvjY
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 s'|^ 6/
U[UjL)U
2.7.2激光无导轨测量 2,O;<9au<
S+EC!;@Xg
2.8激光干涉测量的重大应用举例 _P eBV<
5w+X
2.8.1激光干涉测量引力波 O0i[GCtP5
2_]"9d4
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 Cp 2$I<T
jP9)utEm6
习题与思考2 n/fMq,<8
[LJ1wBMw
第3章激光准直与跟踪测量 {]w @s7E
jI(}CT`g
3.1概述 ;8
D31O T
`_{^&W
WS
3.1.1激光准直测量基本原理 b{o%`B*
"`AIU}[_I
3.1.2激光准直测量系统的组成 vUXas*s4
GX+o A]
3.2激光测量直线度原理 L-lDvc?5c
P]4C/UDS-~
3.2.1直线度测量概述 P+Ta|-
nRmZu\(Ow|
3.2.2激光测量直线度方法 OBCRZ
K X P^F6@l
3.2.3直线度测量误差分析 SBY
4EiEE{9V
3.3激光同时测量多自由度误差 8N|y
jz_\B(m9%
3.3.1滚转角测量 9
L{JU
i#M$i*H*A
3.3.2四自由度误差同时测量 =*aun&
W^Jh'^E
3.3.3五自由度误差同时测量 :b&O{>M]Y
B|-E3v:f 4
3.3.4六自由度误差同时测量 mV0.9pxS
bt/u^E
3.3.5激光跟踪测量 h4 s!VK1X
p<\yp<g
习题与思考3 3sf+ u oV
c:Tw.WA
第4章激光全息与散斑测量 RSLM O8
q1Vh]d
4.1全息术及其基本原理 at@B>Rb
8lo /BGxS>
4.1.1全息术基本原理 j"aimjqd3
6^pddGIG
4.1.2全息图的类型 AKVll
E.$1CGd+
4.1.3全息设备基本构成 M4r OnIJ
!YlyUHD
4.2激光全息干涉测量 uX-]z3+
8kz7*AO
4.2.1单次曝光法 Y!C=0& p
w1-/U+0o
4.2.2二次曝光法 2-9'zN0u
V/Q~NX N
4.2.3时间平均法 8m0GxgS
+SGM3tY
4.3激光全息干涉测量的应用 72qbxPY13h
UR bu=U
4.3.1位移和形状检测 Z _oBZs
Hf
]aA_:
4.3.2缺陷检测 )E<<
, 4hQ#x
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 S.bB.<
$F!)S
4.4激光散斑干涉测量 ad). X:Qs
tl |Q w";I
4.4.1散斑的概念 N'nI
^=
/F;b<kIy8
4.4.2散斑照相测量 v Dgf}
LEoL6 ga
4.4.3散斑干涉测量 __\Tv>Y
0p\cDrB ?
4.4.4电子散斑干涉 6mr5` 5~w
1=x4m =wV
4.4.5时域散斑干涉 }v[*V
I4kN4*d!N,
4.5散斑干涉测量的应用举例 eJ+V!K'H2
u%FG%
j?C
习题与思考4 n22k<@y
{umdW
x.*
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 )J& 1uMp{
oR'8|~U@B
5.1激光衍射测量基本原理 %/17 K2g
H tIl;E
5.1.1单缝衍射测量 E 9_aNYD
yk1syN_
5.1.2圆孔衍射测量 u|l]8T9L
>'4Bq*5>
5.2莫尔条纹测量 |EuWzhNAO
}~Z1C0 t
5.2.1莫尔条纹的形成原理 *Z*4L|zT
*Z"9Q X
5.2.2莫尔条纹的基本性质 P+!j[X^
qF m=(J%
5.2.3莫尔条纹测试技术 &DC
o;Ij;
#wH<W5gSZ
5.3衍射光栅干涉测量 {8Jr.&Y2
&]gw[
`
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 CN6@g^)P
V_JM@VN}Kk
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 LyM"
qP< wf=wY
5.4X射线衍射测量 n5i#GvO^
"Gx( -NH+
5.4.1X射线衍射测量原理 2x-67_BHY=
j8*fa
5.4.2X射线衍射测量材料应力 o*7`r ~
#Jt9U1WbF
习题与思考5 ]r;-L x{F
fMaUIJ:Q9
第6章机器视觉测量 vy?Zz<c;
B`,4M&
6.1摄像机模型 w 8M,35b
[!E pv<G
6.2图像处理技术 s u ]x
b]s.h8+v;
6.2.1图像滤波 {S4^;Va1
Y>*{(QD
6.2.2图像增强 sF aboI
6XPf0G l
6.3结构光视觉测量 o@6:|X)7
W%@L7 xh
6.3.1激光三角法的测量原理 ZW\}4q;[A
4%/iu )nx
6.3.2结构光视觉测量系统 /*DC`,q
Tl9KL%9
6.3.3点结构光视觉测量原理 q1QrtJFPG
~3bn? '`
6.3.4线结构光视觉测量原理 1:S75~b-`
\Ub=Wm\
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 uY+N163i
A<esMDX
6.4双目立体视觉测量
lI HSy
Y <;A989D
6.4.1数学模型 M$j ]VZ
hawE2k0p(
6.4.2双目立体视觉的标定方法 <t[WHDO`
XK qUbi
6.5基于相位的视觉测量 | ,k,X}gP
NsYeg&>`
6.5.1相移形貌测量 l n}2
0^htwec!
6.5.2立体相位偏折测量 "NqB _?DT
{bB;TO<b`
6.6视觉测量的应用举例 V<f 76U)
.s7Cr0^k,|
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 noz&4"S.{
f(Jz*el
S
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 Y/Yp+W6n
OEc$ro=m*
习题与思考6 G
@ib
5N=QS1<$5
第7章激光测速与测距 L$*sv.
)sg@HFhY'
7.1多普勒效应与多普勒频移 ;<qv-$P
}Xv 2I$J
7.2激光多普勒测速 Z 6G>j
p]z
*
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 Aa^%_5
@ %L rpD
7.2.2激光多普勒测速技术 4?GW]'d
fv?vO2nj
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 B16,c9[
Ic_>[E?k
7.3激光测距 QAiont ,!
__Ei;%cV
7.3.1脉冲激光测距 $ K>.|\
<C0~7]XO
7.3.2相位激光测距 ~Xa8 \>
3LKL, z
7.4激光测速和测距应用 FF]xwptrx
A 8bDg:G1i
7.4.1车载激光多普勒测速 S+LE ASOr
gp
Aqz Y
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 DpG|Kl|d
~Dsz9 f
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 9/N=7<$
4Eq$f (QJ
习题与思考7 A|!u`^p
s>8;At-
第8章光纤传感原理与技术 dD _(MbTt
uh`W} n
8.1概述
a` XXz
L IM
cZh ;
8.1.1光纤传感的主要类型 ;[
UGEi
v[efM8
8.1.2光纤传感的主要特点 1an?/j,
%J`cYn#
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 [o]^\a y
xE+Nz5F
8.2.1光纤的基本结构 1&_9 3
;{xk[f m=
8.2.2平板波导介质中的光波模式 JWHKa=-H
~V,~' W
8.2.3光在光纤中的传输规律 F2QX ^*
iQry X(z
8.2.4光纤的传输特性 9H$$Og
zNe>fZ
8.3光纤传感 %au2kG,
6|q \ M
8.3.1强度调制型光纤传感 *aKT&5Ch-
g8<Ja (J
8.3.2相位调制型光纤传感 N 2|?I(\B
R2ue kpP
8.3.3偏振调制型光纤传感 * !4r}h`
<w@z iUr
8.3.4波长调制型光纤传感 di^E8egR$
o[C,fh,$
8.3.5光纤分布式传感 0 t. '?=
DIx!Sw7EC
习题与思考8 JO\F-xO
[T 8BQ n!
第9章激光雷达三维成像技术 {9(#X]'
]Puu: IG
9.1激光雷达三维成像原理 @=@7Uu-
G[34:J
9.1.1激光雷达距离方程 ')ZM#
:G
tqdw
y.
9.1.2信噪比 ,^]yU?eU
19.+"H
9.1.3可探测距离 5[^pU$Y
`~${fs{-`/
9.1.4横向成像参数 6y;R1z b
ZaxBr
9.2激光三维成像雷达技术 2D, EWk/4
Jzqv6A3G
9.2.1机械扫描激光成像雷达 RweK<Flo'S
r*e<`Is
9.2.2面阵成像激光雷达 s*A#;
R* m=V{iu`
9.2.3固态激光成像雷达
Yxe %:
p[k EFE,%
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 Q> `|{m
.2y2Qm
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ]xO` c
u;{,,ct
9.4激光三维成像雷达的应用 ,yZvT7
8T3j/ D<r
习题与思考9 _0Mt*]L }
"?_r?~sJx
第10章光学探针测量 Aw]W- fx
h/T^+U?-<
10.1微观表面形貌测量 @qC](5|TQ
y _M te
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 xW`,@a }
4g ^nhJP$
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 5u(B]_r.
^c QTRO|
10.2机械式探针测量 u$A*Vsmr
1y/_D$ ~ZO
10.2.1机械式探针测量基本原理 B?;!j)FUtt
:?LUv: G
10.2.2机械式探针测量系统 vjfV??XSU
Ebmd[A&&
10.3光学焦点探测 C7|z DJ_
5.1 c#rL
10.3.1强度式探测方法 3+[R !
Rh%c<</`0s
10.3.2差动探测方法 z%$,F9/
w 0V =49
10.3.3散光方法 S b9O#$8 9
(]wd8M
10.3.4Foucault方法 c:%ll&Xtn
:fxG]uf-P
10.3.5斜光束方法 ;c ye
'E
@j|B1:O
10.3.6共焦方法 fu}ZOPu
&W'X 3!Te
10.3.7光学焦点探针的特点 zn NJ ?
]!v :xjzT
10.4干涉型光学探针测量 t%xD epFQ
6k|^Cs6~z
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Y|NL #F
82mKI+9&"
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 @qszwQav$
T B!z:n
10.5扫描隧道显微镜 h x _,>\@
?3X(`:KB
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 !|SVRaS
H )eecH$K
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 #n9:8B Kf
DH3.4EUWS
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 SHc<` M'+
Xup"gYTZQ
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 F@+FXnz
G;^}, %<
10.6原子力显微镜 f{m,?[1C,
j,HUk,e^&
10.6.1AFM的基本硬件组成 e:&+m `OSH
g$z9 ( i+
10.6.2AFM的工作原理 @raw8w\Zj+
st|;] q9?
10.6.3AFM的工作模式 | o YqkP|
'G6M:IXno
10.6.4AFM在力学测量中的应用 #
p?7{"Ep
6}Iu~| 5
10.7扫描近场光学显微镜 I U Mt^z
(JgW")M`cY
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 q HAZ )Tz
s>p OfXIx
10.7.2光子扫描隧道显微镜 CG`s@5y> 5
QA =G+1x
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 U\crp
T`
@L p;p$G`
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 :^G;`T`L
GT -(r+u
10.8扫描探针显微镜 qIO<\Y l
hI&ugdf
10.8.1NRC的大范围计量型AFM U',.'"m
u$3wdZ2&m
10.8.2PTB研制的大范围SPM *@E Itj `
? iX1;c9
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 |=dm xfj@
"0,d)L0,"
习题与思考10 x_C#ALq9
$& 0 hpg
参考文献 APfDy
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