《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。 fkx
9 I m4
wRuJein#
[attachment=124599] f2d"b+H#
第1章光学测量的基础知识 X&Mc NO6"
2V
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 W0?yPP=.
?d_Cy\G
1.1.1基本概念 EatpORq
N7jAPI@a\i
1.1.2误差与测量不确定度 Bg#NB
,+q5e^P
1.1.3基本构成 bg$e80
& XrV[d[>
1.1.4主要应用范围 hTy#Q .=
=GLsoc-b
1.1.5基本方法 ikY=}
5-+Y2tp}
1.1.6发展趋势 LN7 ;Yr
MjLyB^ M
1.2光学测量中的常用光源 T? =jKLPC
CUYp(GU
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 (C. 1'<]
q_W NN/w
1.2.2热光源 ;/YSQt)rc>
HFf|
>&c&
1.2.3气体放电光源 UL{Xe&sT
$ D45X<
1.2.4固体发光光源 #}A!Bk
F S20OD
1.2.5激光光源 kp0>8rkF
@c&)K^v8
1.3光学测量中的常用光学器件 ,>Yz1P)L
N/y.=]
1.3.1激光准直镜 I=b#tUBh8
tBf u{oC
1.3.2分光镜 R Jg# A`
@4&sL] (q
1.3.3偏振分光镜 #_H=pNWe
d2 d^XMe!
1.3.4波片 KR z\ct|
9,F( f}(t
1.3.5角锥棱镜 'r'uR5jR
*Fq Nzly
1.3.6衍射光栅 K J~f ~2;
v|`)~"~
1.3.7调制器 z? cRsqf
<x1 (}x:u`
1.3.8光隔离器 j7i[z>:Y
D'</eJ
1.4光学测量中的常用光电探测器 v_Jp 9
578Dl(I#)
1.4.1常用光电探测器的分类 / P{f#rV5
()P?f ed
1.4.2光电探测器的主要特性参数 T$k) ^'
Ib! `C hZ
1.4.3常用光电探测器介绍 y_a~>S
9m8`4%y=
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 H,?AaM[V
es xU44
1.5.1光学测量系统中的噪声 o{:D
##FN0|e&
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 (?~ F }u
v
;B
tRDKn
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 gBrIqM i5
`<
VoZ/v
1.6.1概述 lKe aI
>yT:eG
1.6.2机械调制法 ww[STg
)L^WD$"'Q
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 Prr<:q
[=XsI]B\
习题与思考1 3"q%-M|+Q
ZfMJU
第2章光干涉测量 `<[Zs]Fe 4
2< ^B]N
2.1光干涉基础知识 9B<y w.
D <nTo&m_
2.1.1光的干涉条件 C[wnor!
X8Gw8^t
2.1.2干涉条纹的形状 0Wk}d(f
M a_! 1Y
2.1.3干涉条纹的对比度 !dmI}<@&k
BEu9gu
2.1.4产生干涉的途径 CK.Z-_M
b7HS 3NYk
2.2波面干涉测量 3Wa Yeol`
lOYwYMi
2.2.1概述 _:=w6jCk
[7L1y) I(
2.2.2泰曼格林干涉仪 ~!Onz wmO
8 qt| 2%
2.2.3移相干涉仪 S[* e K
Z
<y~`J`-
2.2.4共路干涉仪 T w/ CJg
()XL}~I{!A
2.3激光干涉仪 00<iv"8
<r9J+xh*p
2.3.1迈克尔逊干涉仪 1 jQz%^~
A2F+$N
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 Z+Z`J;
,
,7tN&R_
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 ~vG~Z*F
+-HaYB|p
2.4白光干涉仪 j2tw`*S+
'ApWYt
2.5外差式激光干涉仪 U
= T[-(:H
'J+Vw9 s7
2.5.1概述 0
R^Xn
9KD2C>d<
2.5.2双频激光干涉仪 c_&iGQ
L
+-B,466
2.5.3激光测振仪 O!uX:TE|Q
o^_z+JFwb
2.6激光自混合干涉测量 K*p^Gs ,
%v n rLt$
2.7绝对长度干涉计量 \y#gh95
eEupqOF*:W
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 f`H}Y!W(
P2 f~sx9
2.7.2激光无导轨测量 !!dNp5h`
N2 =gSEY
2.8激光干涉测量的重大应用举例 Ewu 7tq Z
x@ (91f
2.8.1激光干涉测量引力波 hDzKB))<w
jb fMTb4
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 =as ]>?<
kLADd"C
习题与思考2 4 ILCvM
RG #
第3章激光准直与跟踪测量 J'Gn M?M
o^7}H{AE
3.1概述 Y#Nlb Kkzu
2'_Oi-&
3.1.1激光准直测量基本原理 \MX>=
^MDBJ0
I.
3.1.2激光准直测量系统的组成 ogDyrY}]
GfPe0&h
3.2激光测量直线度原理 \O72PC+
js'* :*7
3.2.1直线度测量概述 (m~MyT#S
] E`J5o}op
3.2.2激光测量直线度方法 x^9W<
[Gy sx
3.2.3直线度测量误差分析 h}rrsVj3
RhXX/HFk
3.3激光同时测量多自由度误差 y!
7;Z~"
A:&
`oJl
3.3.1滚转角测量 ` _[\j]
Fl^.J<Dz
3.3.2四自由度误差同时测量 +2MsyA?6_
{#0B~Z r
3.3.3五自由度误差同时测量 sw8I c\vT
,HY z-sK.
3.3.4六自由度误差同时测量 JKGUg3\~
*cq#>rN
3.3.5激光跟踪测量 _N0x&9S$
J1yy6Wq3[
习题与思考3 <`~] P$
)" =BbMfhu
第4章激光全息与散斑测量 Nr6YQH*[
y @h^
4.1全息术及其基本原理 WcbJ4Ore
U~!97,|ic
4.1.1全息术基本原理 j?3J-}X C
*
vEG %Y
4.1.2全息图的类型 >0T0K`o
u,4,s[
4.1.3全息设备基本构成 SL>>]A,E<`
R-bICGSE
4.2激光全息干涉测量 ~)Ny8 Dh
Js'COO
4.2.1单次曝光法 <@ (H QuL#
5H""_uw
4.2.2二次曝光法 Jel%1'Dc^
(;V]3CtU*
4.2.3时间平均法 6@; w%Ea
z| i$eF;x3
4.3激光全息干涉测量的应用 jKM-(s!(
DM~Q+C= Yr
4.3.1位移和形状检测 ezC55nm
]J?5qR:xCy
4.3.2缺陷检测 q yQPR
ukzXQe;l1
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 >x (^g~i
h&;\
4.4激光散斑干涉测量 _dIv{ L!
([`-*Hy
4.4.1散斑的概念 xBR2tDi%
`61 VP-r
4.4.2散斑照相测量 80c\O-{
+twJHf_U
4.4.3散斑干涉测量 8 mV`|2>
YmNBtGhT
4.4.4电子散斑干涉
=y [eQS$
j;J4]]R;o
4.4.5时域散斑干涉 X 4; +`
+.b~2 K1
4.5散斑干涉测量的应用举例 adHHnH`,
]C}z3hhk
习题与思考4 \7jcZ~FBX%
gy_n=jhi+
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 +w%MwPC7`
s
<Ag8U8
5.1激光衍射测量基本原理 LtXFGPQ f
V)_mo/D!D
5.1.1单缝衍射测量 y = G
L`yS '
5.1.2圆孔衍射测量 *"q ~z
$ [M8G
5.2莫尔条纹测量 !NZFo S~
Go+f 0aig
5.2.1莫尔条纹的形成原理 0E o*C9FP~
+Y'(,J
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ;, 'eO i
Q~ te`
5.2.3莫尔条纹测试技术 CdC&y}u
rP^2MH"
5.3衍射光栅干涉测量 k%VV(P]sT
+'y$XR~W {
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 W5HC7o\4
[gqV}Y"Md
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 jbMzcn~ehI
=uMoX
-
5.4X射线衍射测量 ZMy,<wk
WSW aq\9]8
5.4.1X射线衍射测量原理 <Mxy&9}ic
Y{f;qbEQH'
5.4.2X射线衍射测量材料应力 ]@C&Q,~q
1`X{$mxw
习题与思考5 C[|jJ9VE,
) zz"DH
第6章机器视觉测量 "N D1$l
bt-y6,> +E
6.1摄像机模型 vqJiMa j@Z
A@f`g[q
6.2图像处理技术 g() Y P
l" *zr ;#
6.2.1图像滤波 W7_X=>l
HT[<~c
6.2.2图像增强 O F2*zU7M
<t .yn\G-w
6.3结构光视觉测量 T%VC$u4F
j1_CA5V
6.3.1激光三角法的测量原理 <; =?~QK%-
ZdY:I;)s
6.3.2结构光视觉测量系统 }BzV<8F
>
CZ|Vx
6.3.3点结构光视觉测量原理 ?2E@)7
K.JKE"j)d
6.3.4线结构光视觉测量原理 k-*H=km
Vyf r>pgW1
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 q~ T*R<S
K\,)9:`t
6.4双目立体视觉测量 _RST[B.u6
1\$xq9
6.4.1数学模型 zw_Xh~4"b
Cz#0Gh >1
6.4.2双目立体视觉的标定方法 +%Ufnb Z
K_G( J>
6.5基于相位的视觉测量 ?<%GY dus
6`J*{%mP
6.5.1相移形貌测量 -2{NI.-Xd
Vof[yL `
6.5.2立体相位偏折测量 .Wc<(pfa
:54ik,l
6.6视觉测量的应用举例 )CD4k:bm
Tu o`>ZA
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 %-/[.DYt
y
U
=) g
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 J NPEyC
F w)#[
习题与思考6 _)"-zbh}{
bqWo*>l
第7章激光测速与测距 +v Ipt{733
&CpxD."8x
7.1多普勒效应与多普勒频移 "3(""0 Q
iP]KV.e'/C
7.2激光多普勒测速 ~k^rI jR
_zvCc%
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 NTb mI$(
&)zNu
7.2.2激光多普勒测速技术 /Nt#|C>
?#YheML ?
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 ,&e0~
7j L+c~
7.3激光测距 ^ a^bsKW
K!Te*?b
7.3.1脉冲激光测距 %IL]
W z<
6<u =hhL
7.3.2相位激光测距 v[{g "C
dWqKt0uh!
7.4激光测速和测距应用 mvgsf(a*'
ro fj&{w
7.4.1车载激光多普勒测速 I$7|?8
#s>AiD
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ]Wr2 I M
R/ix ,GC
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 }Z#KPI8\Q
b +Sq [
习题与思考7 ;)$bhNFHx
: fMQ,S0
第8章光纤传感原理与技术 K h&W\\K
. );~H #
8.1概述 =1sGT;>
8? LsV<
8.1.1光纤传感的主要类型 i^T@jg+K
.j^tFvN~L
8.1.2光纤传感的主要特点 K)b@,/ 5
\A7{kI
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 |ecK~+
& n$kVNE
8.2.1光纤的基本结构 4PK/8^@7)>
Cm@r X A/
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ]Q0m]OaT
k;/K']4y
8.2.3光在光纤中的传输规律 2qd5iOhX+
}u P`=T!"8
8.2.4光纤的传输特性 =r|e]4
wN
NXU W
8.3光纤传感 Z5/*i un
dynkb901s
8.3.1强度调制型光纤传感 | "}oGL6-
BOt1J_;(rO
8.3.2相位调制型光纤传感 X* 4C? v
_D+pJ{@W
8.3.3偏振调制型光纤传感 %#t* 3[
?vt#M^Q
8.3.4波长调制型光纤传感 ~:FF"T>
j<NZ4Rf
8.3.5光纤分布式传感 C)UL{n
7N: 3
习题与思考8 w#6)XR|+,.
Ec/ &?|$
第9章激光雷达三维成像技术 /U$5'BoS
hgg 8r#4q
9.1激光雷达三维成像原理 i%@blz:_Y
gn//]|#H+
9.1.1激光雷达距离方程 Xwp6] lx
;*%3J$ T+
9.1.2信噪比 t=nZ1GZyM
L|hELWru
9.1.3可探测距离 ZLDO&}
QmgO 0 0{
9.1.4横向成像参数 <)$&V*\
UuS6y9@v
9.2激光三维成像雷达技术 MO^Q 8v
bG)EZ
9.2.1机械扫描激光成像雷达 =jEVHIYt
p40;@gUug
9.2.2面阵成像激光雷达 'Vp zB
s#
*{:Zdg'~E
9.2.3固态激光成像雷达 tm1#Lh0
(H^)wDb
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 E "%d O
8n/8uRIR
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 vpq"mpf kh
FuC#w 9_
9.4激光三维成像雷达的应用 .oS[ DTn5S
F/SYmNp
习题与思考9 R$h
B9BK
Tw,|ZA4XH
第10章光学探针测量 iE0x7x P_
15z(hzU?#
10.1微观表面形貌测量 S
awf]/
lY&Sx{ -
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 L35]'Jua
{uDH-b(R
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 D\^mh{q(
.],:pL9d
10.2机械式探针测量 v A"LV +@
+H:}1sT;n
10.2.1机械式探针测量基本原理 XuoyB{U
b_&:tE--]
10.2.2机械式探针测量系统 { SF'YbY
h ,\5C/
10.3光学焦点探测 ,. zH G
\3& 1iA9=)
10.3.1强度式探测方法 NR,R.N^[
oI5^.Dr FW
10.3.2差动探测方法 8d?%9# p-)
!hFzIp
10.3.3散光方法 ( Sjlm^bca
\_(|$Dhq
10.3.4Foucault方法 .6!cHL3ln
B)*1[Jf{4
10.3.5斜光束方法 }uwZS=pw
;qO3m -(d
10.3.6共焦方法 75pn1*"gQ
EQe$~}[
10.3.7光学焦点探针的特点 'l < Oj&E
[b+B"f6
10.4干涉型光学探针测量 l)e6*sDZ,
|No9eZ8>.
10.4.1相移干涉光学探针测量方法
jM-7
27 i-B\r
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 O1@3V/.Wu
v .ow`MO=;
10.5扫描隧道显微镜 ]s0GAp"
i[4!% FxB
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 Py?e+[cN
ZA&bp{} D
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 u+y3 ( 0
s",G
w]8
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 Q,M , ^_
.}GOHW)}
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 TS`m&N{i")
._]*Y`5)d
10.6原子力显微镜 i%GiWanG
EL%P v1
10.6.1AFM的基本硬件组成 S}VN(g
pHowioFx
10.6.2AFM的工作原理 iMv):1p>8
W9{i ~.zo
10.6.3AFM的工作模式 '9 'f\
_>a`dp.19
10.6.4AFM在力学测量中的应用 aT fc>A;
2c51kG77E
10.7扫描近场光学显微镜 s1R #X~d
L{GlDoFk
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 /3.;sS]B
A>,kmU5
10.7.2光子扫描隧道显微镜 {H>Tv ,v|
KMG}VG
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 vM-kk:n7f
i03= Af3
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 GDs/U1[*
7Le- f
10.8扫描探针显微镜 x[fp7*TiG
XZQ-Ig18
10.8.1NRC的大范围计量型AFM _>)@6srC
R%~~'/2V
10.8.2PTB研制的大范围SPM '"XVe+.O
A6+ qS
[
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 >0u*E *Y
< pXOE- G5
习题与思考10 3UF^Ff<wo
bl^pMt1fv
参考文献 V
lkJ$f5l
$m-C6xC/
|