《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。 #R v&b@K
CJ 0j2e/
[attachment=124599] is?H1V~8`$
第1章光学测量的基础知识 VXlTA>a }
e8O[xM
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 V E1 B"s</
I_N(e|s\U
1.1.1基本概念 MB; < F
Es <id}`
1.1.2误差与测量不确定度 3D70`u
9^l_\:4
1.1.3基本构成 S*~v9+
QWG?^T
fi
1.1.4主要应用范围 f@M m{3&.
@bU(z$eB
1.1.5基本方法 v`#T)5gl-
TWE$@/9 )g
1.1.6发展趋势 o!EPF-:
qV0C2j Z2
1.2光学测量中的常用光源 0p\R@{
NY(c4f zl
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 e{@TR x
(wLzkV/6
1.2.2热光源 (r,tU(
l<0 BMw S8
1.2.3气体放电光源 TMZg GUn
Qag@#!&n
1.2.4固体发光光源 +*-u_L\'
>v^Bn|_/
1.2.5激光光源 g(m 3
&
w. exLC
1.3光学测量中的常用光学器件 E`%Ewt$Z
.n]P6t
1.3.1激光准直镜 qg?O+-+
8_WFSF^
1.3.2分光镜 zn|~{9>y
v`8dRVN
1.3.3偏振分光镜 Uv'.]#H<
u1 d{|fF
1.3.4波片 Y0iL+=[k`m
AA34JVm]
1.3.5角锥棱镜 bA v>?Xqa
}wzU<(Rx
1.3.6衍射光栅 7Wub@Mp
H@Dj$U
1.3.7调制器 FRpTYLA2
Qk?;n F
1.3.8光隔离器 >AIkkQT
/N(L52mz
1.4光学测量中的常用光电探测器 ZVu&q{s,
rQgRD)_%w
1.4.1常用光电探测器的分类 J2VhheL`J
P_)h8-!+ $
1.4.2光电探测器的主要特性参数 J8 w#J
Z'iXuI49
1.4.3常用光电探测器介绍 >e n,MT|
WMfu5x7e4
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 m'H%O-h\
.z7%74p
1.5.1光学测量系统中的噪声 to @ O
ImQ?<g8$
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 En%PIkxeR
bf ]W_I]B
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 i_8q!CL@{
xJ H]>#XJ
1.6.1概述 qv|geBW
[U[saR\
1.6.2机械调制法 3gZ|^h6
+
b oAu
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 f%ude@E3
8+m;zvDSU
习题与思考1 _hlLM ,p
GQ~wx1jj1
第2章光干涉测量 L2:v#c()#)
tM3eB= .*
2.1光干涉基础知识 @MM k=/WDw
Yg@k +
2.1.1光的干涉条件 pX3Q@3,$
?:F#WDD
2.1.2干涉条纹的形状 $,R
QA^gxW
E'qG K T
2.1.3干涉条纹的对比度 #M$Gj>E%4
p%A
s6.
2.1.4产生干涉的途径 lu D.3& 0n
"@Ir Bi6
2.2波面干涉测量 wRu+:<o^.
QV/ o;
2.2.1概述 O^(ji8[l
]#>;C: L
2.2.2泰曼格林干涉仪 r (9#kLXg
ht _fbh(l
2.2.3移相干涉仪 {,z$*nf
s"5f5Cn/Wh
2.2.4共路干涉仪 1I< <`7'
g_8Bhe"ik
2.3激光干涉仪 d%tF~|#A%
}!{9tc$<b
2.3.1迈克尔逊干涉仪 9Qja|;
oGz-lO{lt
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 R zG7Xr=t
?CSc5b`eo
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 #4uuT?!
\ci'Cbn\o
2.4白光干涉仪 D{1k{/cF
D=*3Xd
2.5外差式激光干涉仪 rXR=fj= 2
IK~'ke
2.5.1概述 VNKtJm t
yu8xT h$:
2.5.2双频激光干涉仪 0N02 E
.ET@J`"M
2.5.3激光测振仪 LRNgpjE}
n^C o
2.6激光自混合干涉测量 ^~iu),gu
Wp!#OY1?
2.7绝对长度干涉计量 CjW`c Hd
p'PHBb8I
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 0< i]ph
$#q:\yQsPC
2.7.2激光无导轨测量 d8l T+MS=
9X<o8^V
2.8激光干涉测量的重大应用举例 c s0;:H*N*
t[>y=89
2.8.1激光干涉测量引力波 tNsiokOm
bvVEV
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 #
`}(x;ge
Z)=S. )
习题与思考2 JBY`Y ]V3
92y <E< n
第3章激光准直与跟踪测量 )3h%2C1uM
u#TRm?s
3.1概述 FdrH,
5LJUD>f9 Z
3.1.1激光准直测量基本原理 Nr24Rv
_
U/[n\oC
3.1.2激光准直测量系统的组成 /W4F( 3oM
pv/LTv
3.2激光测量直线度原理 px `o.%`'
+n#(QOz
3.2.1直线度测量概述 CUz1 q*):
Vaj4p""\F
3.2.2激光测量直线度方法 c i]IH]x
v]`}T /n
3.2.3直线度测量误差分析 :)/%*<vq,
| g o jb
3.3激光同时测量多自由度误差
U~%V;*|4
>GR L5Iow
3.3.1滚转角测量 ,:R Hhg
JY$B%R4;]
3.3.2四自由度误差同时测量 / {|< 3CEe
Ps<6 kQ(
3.3.3五自由度误差同时测量 ; =.i+
be ^09'
3.3.4六自由度误差同时测量 )`Zj:^bz9
p .Y
=
3.3.5激光跟踪测量 a(|YLN
!uIT5D
习题与思考3 2|J>e(&akY
`gI`Cq4
第4章激光全息与散斑测量 m|tE3 UBNv
D%Prwf R
4.1全息术及其基本原理 ] qT\z<}
jlh yn0
4.1.1全息术基本原理 >0#Wk mRY
eh`s fH
4.1.2全息图的类型 `S&(J2KV
'
K X'{ Gy
4.1.3全息设备基本构成 Kk?]z7s-4
Z0fl ]3 p
4.2激光全息干涉测量 Vfm (K
UkO L 7M
4.2.1单次曝光法 @I\&-Z ^
4';~@IBf
4.2.2二次曝光法 >.P/fnvJ
iw`,\ V&
4.2.3时间平均法 -}2'P)Xp
H.s Yy-_]F
4.3激光全息干涉测量的应用 bnll-G|
Oa[G
#
4.3.1位移和形状检测 ([Gb]0
<
5%:/j
4.3.2缺陷检测 *3,GQ%~/z
/FzO9'kj
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 qu}`;\9@ld
6 fP"I_c
4.4激光散斑干涉测量 PS*=MyNa
zn5 U(>=c
4.4.1散斑的概念 +
?z=,')
(:JX;<-
4.4.2散斑照相测量 w
Pk\dyP
".n,R"EF
4.4.3散斑干涉测量 NGA8JV/U
H9 d! -9I
4.4.4电子散斑干涉 O<A$,<6 7
(A\X+S(
4.4.5时域散斑干涉 cba
O$'BJKj-4
4.5散斑干涉测量的应用举例 ~Ibq,9i
RyI (6TZl
习题与思考4 s7x&x;-
?Cg",k '
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 jm|x=s3}h
=qQH,{]c6
5.1激光衍射测量基本原理 x,f=J4yco
6qCRM *V
5.1.1单缝衍射测量 PS" ,
){XaO;k< ]
5.1.2圆孔衍射测量 [M:ag_rm+f
=}b DT2Nb
5.2莫尔条纹测量 "OIra 2O
W%3<"'eP
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ?`m#Y&Oi
n^H Kf^]
5.2.2莫尔条纹的基本性质 7Wd}H Z
QD<GXPu?N
5.2.3莫尔条纹测试技术 #84<aM
TLBIM
5.3衍射光栅干涉测量 :h4Nfz(
4Nz@s^9
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 C-vFl[@a0
@X _<y
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Dy_ayxm
{P/5cw
5.4X射线衍射测量 COV8=E~
nnv& ~C
5.4.1X射线衍射测量原理 q_5hKipd\b
7 W)*IJ
5.4.2X射线衍射测量材料应力 Ia> 07av
kOu C@~,
习题与思考5 %OI4}!z@l
*,h g+?lZ
第6章机器视觉测量 S<
TUZ
/;
V^v?; f?
6.1摄像机模型 oS2L"#
Ne 2tfiI`
6.2图像处理技术 E%B :6
LSX;|#AI
6.2.1图像滤波 rc_K|Df
6~:eO(pK
l
6.2.2图像增强 i! |OFU6
u $vA9g4
6.3结构光视觉测量 PVND vUce
Hp#IOsP~
6.3.1激光三角法的测量原理 +>w %j&B
e-4 Qw #cw
6.3.2结构光视觉测量系统 W8@o7svrh
r5 k{mV+
6.3.3点结构光视觉测量原理 _LYI #D
VL[ }
6.3.4线结构光视觉测量原理 &j bZL5
X(YR).a~
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 1N3qMm^
w=|"{-ijo
6.4双目立体视觉测量 j'2:z#
,V>7eQt?
6.4.1数学模型 HVG:q#=C
2@W'q=+0
6.4.2双目立体视觉的标定方法 R 6xJw2;_
s<GR
?
6.5基于相位的视觉测量 Q5kf-~Jx+
SU8vz/\%y
6.5.1相移形貌测量 <w9<G
T@{ }!
6.5.2立体相位偏折测量 xE0'eC5n^
c9uln
6.6视觉测量的应用举例 $G,#nh2 oD
nQHQVcDs8
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 *(w#*,lv
cBGR%w\t%
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 0q !
aR c2#:~;
习题与思考6 o 9 ?#;B$
EN\
uX!
第7章激光测速与测距 40M/Gu:
mO?yrM *
7.1多普勒效应与多普勒频移 -9X#+-
YXFUZ9a#e
7.2激光多普勒测速 ?gGmJ l
]"T1clZKd(
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 =Zt7}V
Z~s"=kF,
7.2.2激光多普勒测速技术 $+%e Lx*
i*3*)l y
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 +~Lt;xNFk
Vs:x3)m5j
7.3激光测距 UpoTXA D}k
"m'roU
7.3.1脉冲激光测距 SI~MTUqt
5(qc_~p ^
7.3.2相位激光测距 /,`40^U}
V= +wsc
7.4激光测速和测距应用 ?Z {:[.
c_R AtM<n
7.4.1车载激光多普勒测速 aR@s.
ll
]NRQM8\
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 e5HHsR6
XW2{I.:in>
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ~d)2>A 2:
9NPOdt:@
习题与思考7 )r +o51gp
(vXes.|+t
第8章光纤传感原理与技术 0;6 ^fiSY;
T M?RH{(r
8.1概述 B}|( /a@*
0+P[0
8.1.1光纤传感的主要类型 ?_<14%r;
)RZ:\:c
8.1.2光纤传感的主要特点 :}[RDF?
5m(V(@a3
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ?A\[EI^
fMSB
8.2.1光纤的基本结构 Ac,Qj` 'V
9-6E(D-ux
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ZR"BxE0_k
JPt0k
8.2.3光在光纤中的传输规律 HT@/0MF{J
0DIXd*oj &
8.2.4光纤的传输特性 "^3pP(8;~
Y7L1`<SC
8.3光纤传感 @ 4EC z>Q
^|+;~3<J
8.3.1强度调制型光纤传感 5N'Z"C 0
Dg_ AoC
8.3.2相位调制型光纤传感 b+DBz }L4
l^"HcP6
8.3.3偏振调制型光纤传感 PL6f**{-
d_r1 }+ao
8.3.4波长调制型光纤传感 <:gNx%R
Kz`g Q |S
8.3.5光纤分布式传感 !U?Z<zh
<6(&w9WY
习题与思考8 }.$5'VGO
tc2e)WZP
第9章激光雷达三维成像技术 dEuts*@ Q
q/N1q&
9.1激光雷达三维成像原理 )v cyoq
hCX_^%
9.1.1激光雷达距离方程 0Ia8x?80V
f kjo
9.1.2信噪比 sE Rm+x<
='"h B~[
9.1.3可探测距离 JXa5snh{h
<Jwx|
9.1.4横向成像参数 x6BO% 1
( ;(DI^Un8
9.2激光三维成像雷达技术 9R6]OL)p
oT jsiXS
9.2.1机械扫描激光成像雷达 -%g&O-i\
%l.5c Sn@
9.2.2面阵成像激光雷达 `ywI+^b
?-HLP%C('
9.2.3固态激光成像雷达 {*jo,<4ee
0qPbmLMK
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 {0t -Q k
4sCzUvI~Y1
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 /eI]!a
e71dNL'$
9.4激光三维成像雷达的应用 E#L"*vh
PAUepO_
习题与思考9 *=p[;V
h jCkj(b
第10章光学探针测量 + yF._Ie=
@VVDN
10.1微观表面形貌测量 ~g_]Sskf7
3cH`>#c
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 4EZl
(v"f`
g=gWkN
<
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 [|)Eyd [G
jZ5 mp YUO
10.2机械式探针测量 >cE@m=[
JO^E x1c
10.2.1机械式探针测量基本原理 PU\?eA
3r[}'ba\
10.2.2机械式探针测量系统 !B#Lea
l^$8;$Rq
10.3光学焦点探测 X^!1 Mp EQ
ktu{I
10.3.1强度式探测方法 -hpJL\ng
2Y` C \u
10.3.2差动探测方法 wACx}'+M
~$PQ8[=
10.3.3散光方法 e7cqm*Qi
m/`"~@}&
10.3.4Foucault方法 5^}"Tn4I
r z
10.3.5斜光束方法 v p>,}nx4
%v_w"2x;
10.3.6共焦方法 =(-oQ<@v
9\aR{e,1
10.3.7光学焦点探针的特点 8!T6N2O6d
Gh:hfHiG
10.4干涉型光学探针测量 .8O.
&QoV(%:]
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 Y~j )B\^{
W_C#a'$
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 V\ 7O) g
\+STl#3*q
10.5扫描隧道显微镜 h
dw~AGO#
w[A$bqz
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 ,xJ1\_GI`
^zv,VD
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 OjUZ-_J
u$"dL=s!
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 $GR 3tLzK:
(eOzntp8
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 %p R: .u|
_"Bh
3 7
10.6原子力显微镜 Q|O! cEW/
y7s:Buyc
10.6.1AFM的基本硬件组成 ?/SI A9VK
%s^2m"ca}=
10.6.2AFM的工作原理 BaLvlB
905%5\Y
10.6.3AFM的工作模式 Q}A*{9#|
["N)=d|LS
10.6.4AFM在力学测量中的应用 C_&-2Z
>sUavvJ~x
10.7扫描近场光学显微镜 # -0}r
<A g`pZ<s
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 tY1M7B^~
k4:e0Wd
10.7.2光子扫描隧道显微镜 rhLm2q
@-7h}2P Q
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 O F4iGFw
xUiSAKrcM
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 xcF:moL
r&u&$ "c
10.8扫描探针显微镜 ,:Q+>h
VS W:h
10.8.1NRC的大范围计量型AFM 3XCePA5z
Q :<&<i=I
10.8.2PTB研制的大范围SPM Q*W`m Fu l
v(=?ge YLo
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 :U,n[.$5'
aCq ) hR
习题与思考10 ,-C %+SC
p CE,l'Xa
参考文献 Y5 BWg
8BL ]]gT-I
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