《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。 :SQ Lf OQ
w@2~`<Hk'"
[attachment=124599] UXQb ={
第1章光学测量的基础知识 -D;lS
6
,?fN#gc :
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Kj=;>u
jPj 2
1.1.1基本概念 6l<1A$ BQ
E uLXtq
1.1.2误差与测量不确定度 G+fd.~aGE
uH0#rgKt
1.1.3基本构成 b%<16 4i
g"w)@*?K
1.1.4主要应用范围 O <bDU0s{M
Ys)+9yPPn
1.1.5基本方法 v<%]XHN
2h5tBEOX.s
1.1.6发展趋势 R&#[6 r(h
~DK F%}E
1.2光学测量中的常用光源 /5jKX 5r
$e> /?Ss
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 |}%(6<
d RHlx QUn
1.2.2热光源 B QE{
zU=YNrn
1.2.3气体放电光源 M9h<}mh\
ofVEao
1.2.4固体发光光源 vT&j{2U7XW
<( cM*kV
1.2.5激光光源 <&KL o>B^
CG CQa0
1.3光学测量中的常用光学器件 B<(Pd
N\c &PS
1.3.1激光准直镜 0T 1HQ
}7-7t{G
1.3.2分光镜 yi sF5`+
fm[_@L%
x
1.3.3偏振分光镜 VjC*(6<Gj
? rky6
1.3.4波片 Nvi Fq
:
x>I-
3G
1.3.5角锥棱镜 Ng?apaIi@~
{ VS''Lv
1.3.6衍射光栅 q;CayN'I
]d[Rf$>vu0
1.3.7调制器 :U!'U;uQ
(zjz]@qJ
1.3.8光隔离器 <j{0!J@:
E]e, c d
1.4光学测量中的常用光电探测器 GU:r vS !
I/oIcQS!k
1.4.1常用光电探测器的分类 - 08&&H
VfQMF b',o
1.4.2光电探测器的主要特性参数 x%_qJ]o
5{8x*PSl
1.4.3常用光电探测器介绍 (y-x01H
MMd0O X)P
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 fG X1y
DZ%g^DRZX
1.5.1光学测量系统中的噪声 aQl?d<|+lk
%zA2%cq<
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 >{phyByI
CP c"
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 R4&|t
Q3N y5 G>
1.6.1概述 4w;r l(s
l9M#]*{
1.6.2机械调制法 zAKq7'_=
@ChN_gd3!
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 @4G.(zW
3%It~o?
习题与思考1 J 0IdFFZ|w
:6 Hxxh
第2章光干涉测量 K[ iY {
dAu^{1+2
2.1光干涉基础知识 D)H?=G
ZTQ$Ol+{ q
2.1.1光的干涉条件 -IpV'%nX;
^
I{R[O'8
2.1.2干涉条纹的形状 _9}x2uO~
?c|`R1D
2.1.3干涉条纹的对比度
q8'@dH
ROJ'-Vde9
2.1.4产生干涉的途径 o yKt({
oiTMP`Y
2.2波面干涉测量 *@-q@5r}!
!7O=<
2.2.1概述 beN>5coP%A
E]HND.`*>
2.2.2泰曼格林干涉仪 )rs|=M=Xk
1cH SgpoJ
2.2.3移相干涉仪 Ov~S2?E8
+(I`@5
2.2.4共路干涉仪 4'}_qAT
* 0Wi^f
2.3激光干涉仪 0%A(dJA6
O5G<O(,\
2.3.1迈克尔逊干涉仪 v2Qc}o
ZZ]OR;8
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 Dho[{xJ46
V:0uy>
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 lH,]ZA./
!Z+*",]_
2.4白光干涉仪 ,#'o)O#
!F7EAQn{(
2.5外差式激光干涉仪 (8@h F#N1
_Pfx_+
2.5.1概述 jnU*l\,
;)= zvr17
2.5.2双频激光干涉仪 ?;.1fJU>
a' >$88tl
2.5.3激光测振仪 :,}:c%-^"
o+X'(!Trw
2.6激光自混合干涉测量 x3I%)@-Z
8x^H<y=O
2.7绝对长度干涉计量 H s4zJk
z)<pqN
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 Nz>E#.++
21/a3Mlx#
2.7.2激光无导轨测量 [Tb3z:UUvf
lc$@Jjg9
2.8激光干涉测量的重大应用举例 &;@b&p+
K3r>nGLBo
2.8.1激光干涉测量引力波 1z};"A
Bn#HJ17/#
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 xU\:Vid +A
"za*$DU
习题与思考2 _9O }d
4qS S<SqY
第3章激光准直与跟踪测量 )r|zi
Z {F
c"sw@<HG
3.1概述 fN*4(yw
rW%' M#!
=
3.1.1激光准直测量基本原理 _Fh0^O@
;k41+O:f@
3.1.2激光准直测量系统的组成 +!V%Q
Mn\ B\
3.2激光测量直线度原理 2,e|,N"zN
?L#SnnE
3.2.1直线度测量概述 w sGq>F~
sK9h=J;F/
3.2.2激光测量直线度方法 -JO46
#m
UCj#t!Mw
3.2.3直线度测量误差分析 dv9Pb5i
qF6%XKbh=
3.3激光同时测量多自由度误差 w*ktx{
; o@`l$O
3.3.1滚转角测量 dSOn\+
I/-w65J]
3.3.2四自由度误差同时测量 ;WAu]C|
_C8LK.M#j
3.3.3五自由度误差同时测量 .p0n\ $r
?# c@Ag %
3.3.4六自由度误差同时测量 &+{xR79+&
R]s jG <
3.3.5激光跟踪测量 i&Cqw~.H
K~%5iVO~\
习题与思考3 43Uy<%yb>}
&J@ZF <Ib
第4章激光全息与散斑测量 ; S27m]Q?
"lzg@=$|)
4.1全息术及其基本原理 M 6Z`Pwv];
+hhb p'%
4.1.1全息术基本原理 A_
z:^9
(xJBN ?NRO
4.1.2全息图的类型 Yy~ Dg
d }CMX$1
4.1.3全息设备基本构成 F+-MafN7Y
}(O
kl1
4.2激光全息干涉测量 Z{)|w=
5d;K.O
4.2.1单次曝光法 ,\RC gc
?& ^l8gE
4.2.2二次曝光法 2uB26SEIl
ViONG]F
4.2.3时间平均法 n8C {Okr
9uo\&,,
4.3激光全息干涉测量的应用 J sdE A
Qd=/ e pkm
4.3.1位移和形状检测 "q8 'tN><
^U1 +D^AJ
4.3.2缺陷检测 \EqO;A%<
t*$@QO
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 E$baQU hKS
|LhuZ_;1xo
4.4激光散斑干涉测量 (9h{6rc=I
^ `9OA`2
4.4.1散斑的概念 z oX F"Nz
;">hCM7
4.4.2散斑照相测量 Z r*ytbt
4cL=f
4.4.3散斑干涉测量 /$Jh5Bv
|hAGgo/03
4.4.4电子散斑干涉 { 643Dz<e
hy rJu{p
4.4.5时域散斑干涉 GH!#"Sl8Z
5^i ^?
4.5散斑干涉测量的应用举例 } s9J+m
q9 >w3
<
习题与思考4 B;$5*3D+
?2a gU
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 # jyAq$I0
G#>nOB
5.1激光衍射测量基本原理 0o`o'Z V=c
2TO1 i 0
5.1.1单缝衍射测量 -rBj-4 |"
1{qg@xlj
5.1.2圆孔衍射测量 01b0;|
W&nVVV8s@
5.2莫尔条纹测量 {$JIR}4S
}OZfsYPz}T
5.2.1莫尔条纹的形成原理 nN: i{t4f
5;+Bl@zGu
5.2.2莫尔条纹的基本性质 TqC"lO>:Q
.#SWfAb2h
5.2.3莫尔条纹测试技术 o5d)v)Rx=
!|]%^G
5.3衍射光栅干涉测量 _XN sDW4|
eL*Edl| #
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 &F)l vtt|
( Qnn
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 6Yu8 ReuL
EJZ2V>\_-0
5.4X射线衍射测量 #Uo
9BM
+Z+]Tqo
5.4.1X射线衍射测量原理 5u8 YHv
5_PD ?lg
5.4.2X射线衍射测量材料应力 ><Z2uJZ4x
&WIPz\
习题与思考5 Z^b1i`v
^ #S hs^#
第6章机器视觉测量 hP #>`)aNY
6D>o( b2
6.1摄像机模型 -Y YQnN
N. uw2Y%
6.2图像处理技术 hTF]-&
hZ
\JX8`]|&
6.2.1图像滤波 h[Hw9$31
,oR}0(^"\<
6.2.2图像增强 SOd(& >
-*3wNGh {
6.3结构光视觉测量 Pr" 2d\
x.!%'{+ {
6.3.1激光三角法的测量原理 }I !D65-#'
M Su_*&j9T
6.3.2结构光视觉测量系统 rZ<@MV|d
iCx}v[;Ol
6.3.3点结构光视觉测量原理 8|gwH2 st~
kd2+k4 @#
6.3.4线结构光视觉测量原理 b:oB $E
+as(m
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 W E Z)7H
Que-
6.4双目立体视觉测量 C/!kMMh>vV
yqZKn=1:
6.4.1数学模型 V|Smk;G
+eQg+@u
6.4.2双目立体视觉的标定方法 uN2Ck
jCkYzQUPz
6.5基于相位的视觉测量 du Pzt
!gu#
#MrJ9
6.5.1相移形貌测量 4vF1
id'E_]r
6.5.2立体相位偏折测量 }9=VhC%J
_O{3bIay3!
6.6视觉测量的应用举例 |4UW.dGHPo
! ;>j(xc
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 p{gJVP#l'Z
<7-3j{065
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 Xi$2MyRd
pKMy:j
习题与思考6 3U ^E<H
bkTk:-L5:
第7章激光测速与测距 iLD }>=
Dn1aaN6
7.1多普勒效应与多普勒频移 ]y:2OP
c"~ +Y2]tL
7.2激光多普勒测速 4-1=1)c*
MF69n,(o
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 jInI%
, t2M ur
7.2.2激光多普勒测速技术 ~qekM> z
0Zcv pR?G
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 1ayL*tr
_HjS!(lMk
7.3激光测距 Xy0*1$IS]
xY v@
7.3.1脉冲激光测距 iEjUo,
Y[
oK\{#<gCZ
7.3.2相位激光测距 O 7vJ` K(!
&V"9[0
7.4激光测速和测距应用 eb10=Lmj
B*B}eXUph
7.4.1车载激光多普勒测速 |T 3F:],`
F)XO5CBK
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 $IUe](a{d
TuR.'kE@
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 , !0-;H.Y
!Z(3dtUy
习题与思考7 HF lMx
`?P)RS30
第8章光纤传感原理与技术 Oc A;+}>
)a99@`L\P
8.1概述 .A%*A lX
iTUOJ3V7i
8.1.1光纤传感的主要类型 (
&N `N1
+s$` kl
8.1.2光纤传感的主要特点 3pU/Z bb,:
u]`ur#_
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 *M^(A}+O
85gdmla@9
8.2.1光纤的基本结构 dkUh[yo"H
$Jc>B#1
8.2.2平板波导介质中的光波模式 jc0Trs{Jf
$e#V^dph
8.2.3光在光纤中的传输规律 7: Cq[u fl
LKX; ^
8.2.4光纤的传输特性 Yl\p*j"Fid
^ p7g[E&
8.3光纤传感 m0M;f+^
qE:/~Q0
8.3.1强度调制型光纤传感 xZ84q'i"
`bAOhaB,/
8.3.2相位调制型光纤传感 caH!(V}6
T #O rsJdu
8.3.3偏振调制型光纤传感 t?l0L1;
.+#<~Jv
8.3.4波长调制型光纤传感 ;:Kd?Tz$
|K( j XZ)
8.3.5光纤分布式传感 K+ P:g%M
V(#z{!
习题与思考8 $_5a1Lq1
3q}fDM(@J
第9章激光雷达三维成像技术 "o{o9.w
wgPkSsuBuC
9.1激光雷达三维成像原理 U#U' iPy
]
-}Zd\Rs
9.1.1激光雷达距离方程 %p d-{KR
oY(q(W0ze
9.1.2信噪比 &Cykw$s
Y( U+s\X
9.1.3可探测距离 F Bk_LEcX
@gM>L xj
9.1.4横向成像参数 |%HTBF
K3I|d;Y~X!
9.2激光三维成像雷达技术 NW%u#MZ[h
6jaol'{SuH
9.2.1机械扫描激光成像雷达 *p !F+"
> 3SZD
9.2.2面阵成像激光雷达 m]"13E0*x
d!z}!
:
9.2.3固态激光成像雷达 {1VMwAN j
SSH 1Ge5|
9.2.4非机械扫描激光成像雷达
O86[`,
8x /]H(J
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 B K/_hNz
2M`:/ shq
9.4激光三维成像雷达的应用 At $[&%}
B3 NDx+%m
习题与思考9 Op>l~{{ {
HCIS4}lQ
第10章光学探针测量 ~A-Y%P
[,?5}'we
10.1微观表面形貌测量 q7kE+z
appWq}db
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 @en*JxIM
L,7+26XV"B
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 F!*tE&Se+
[==x4N b
10.2机械式探针测量 X Z4 q{^o
:SJxG&Pm=~
10.2.1机械式探针测量基本原理 H$4 4,8,m
ve&"x Nz<
10.2.2机械式探针测量系统 eJ3;Sd''
TRzL":
10.3光学焦点探测 <%b a
3<sg
Zog&:]P'F
10.3.1强度式探测方法 +DwE~l
&|Cd1z#?
10.3.2差动探测方法 W<tw],M-#
{ "Wf A
10.3.3散光方法 ^jB17z[
V* j1[d
10.3.4Foucault方法 Wz&[ cj
u6MHdCJ0y
10.3.5斜光束方法 C.N#y`g
/Dj-@7.C/
10.3.6共焦方法 h,@tfd U^
wY xk[)&Y
10.3.7光学焦点探针的特点 ./i 5VBP5
Q$58 K9
10.4干涉型光学探针测量 (U([T -H
%@MO5#)NI
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 ^`+Kjhht
a%*W(
4=Y
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 c0f8*O4i
9r=yfc!cS
10.5扫描隧道显微镜 ZO8r8
[
~ @d4p|K
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 8;y\Ln?B
V i<6i0
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 F~C7 $
l&{+3 aC:
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 Rg SB?
d$B+xW
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 s8+{##"1
q
Wxzh'c#\8
10.6原子力显微镜 +ux170Cd3
vRMGNz_P7[
10.6.1AFM的基本硬件组成 ODCv^4}9
L*zf Z&
10.6.2AFM的工作原理 of/'
9Tj
GsiT!OP]y
10.6.3AFM的工作模式 $g '4'
!~`aEF3
10.6.4AFM在力学测量中的应用 !laOiH
UUEbtZH;
10.7扫描近场光学显微镜 N**" u"CX
4%*`' o$_
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 ;Swj`'7
Xp~O?2:3l
10.7.2光子扫描隧道显微镜 +m4?a\U
N >k,"=N /
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 \
m g
AME<V-5
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ZG)6{WS
:tp{(MF
10.8扫描探针显微镜 lFD/hz7lc
$o^N_`l
10.8.1NRC的大范围计量型AFM < ^" 0A
tx]!|x" F
10.8.2PTB研制的大范围SPM ~"22X`;h[G
tNYCyw{K
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 %$=}ePD
g>H \"cUv
习题与思考10 \< x{U3 q5
v f?m-wh
参考文献 ^vc#)tm5p
J4jL%5t
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