《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。 UY.o,I> s
K;\f J2ag
[attachment=124599] \!>q tFT
第1章光学测量的基础知识 M M @&Q aK
V%M@zd?u.
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 ` -f\6r|:)
5X]f}6kT
1.1.1基本概念 brCL"g|}
h;cw=G
1.1.2误差与测量不确定度 6@(o8i
pwVGe|h%,
1.1.3基本构成 XK0lv8(
/b4>0DXT5
1.1.4主要应用范围 sC :.}6
~ me/ve
1.1.5基本方法 yz NDXA.
RSjcOQ8&.w
1.1.6发展趋势 ldaT:
er9
[ NGq$5
1.2光学测量中的常用光源 kk
CoOTe&
F A%BzU5^
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 iN L>TVUM
Q? Xqf7y
1.2.2热光源 %wJ>V-\e
3Z}m5f`t
1.2.3气体放电光源 S*ie$}ZX
H,!yG5yF
1.2.4固体发光光源 8 *]dA ft
~>%% kQt
1.2.5激光光源 )o::~ eu
RS{ E|
1.3光学测量中的常用光学器件 6* tky;
}qhND-9#@
1.3.1激光准直镜 ,nniSG((3
(gutDUO;
1.3.2分光镜 `7 Nk;
a{}8030S
1.3.3偏振分光镜 |L
<
JWxSN9.X
1.3.4波片 2d OUY
$4
HNX/#?3
1.3.5角锥棱镜 8(-N;<Ef2
( d8rfet
1.3.6衍射光栅 cw~-%%/
\%#luk@:
1.3.7调制器 4_ZH Y?VRd
drB$q [Ak9
1.3.8光隔离器 3` njQvI\
pvM`j86 _
1.4光学测量中的常用光电探测器 =A/$[POr
.`h:1FP 8
1.4.1常用光电探测器的分类 C^
~[b
o
#4& <d.aw'
1.4.2光电探测器的主要特性参数 g`H ;~ w
l27J
1.4.3常用光电探测器介绍 7I:<i$)V
~:UAL}b{\~
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 *,XT;h$'>
+Jq~39
1.5.1光学测量系统中的噪声 [g lhru=+
|OBZSk1jp
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 tj" EUqKQ
) ! l1
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 >6z7. d
J['?ud}@
1.6.1概述
hh^_Z| 5
t,y MO
1.6.2机械调制法 ^ Mq8jw(2
)m10IyUAY
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 k= .pcDX
8wzQr2:
习题与思考1 R lmeZy4.
V_ H0z
第2章光干涉测量 b5UIX Kim
-+ Mh( 'K
2.1光干涉基础知识 9Qc=D"'
_I #a `G
2.1.1光的干涉条件 t",b.vki\z
y6Ea_v
2.1.2干涉条纹的形状 -Rr Qv(
MZ <BCRB
2.1.3干涉条纹的对比度 'X1/tB 8*
BGL-lJrG
2.1.4产生干涉的途径 #}nDX4jI
Wg=4 `&F^
2.2波面干涉测量 #j6qq3OG
J]$]zD
2.2.1概述 d)v'K5
NAEAvXj
2.2.2泰曼格林干涉仪 h
Ap(1h#m
a^Lo;kHY
2.2.3移相干涉仪 t ;)`+K#1:
4m wA o
2.2.4共路干涉仪 [O^mG
9
:3 By7BZgj
2.3激光干涉仪 sKGR28e
Z oQPvs7_
2.3.1迈克尔逊干涉仪 #~;:i
FK`M+ j
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 JCZ 5q9b
!l#n.Fx&3
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 };nOG;
5?C) v}w+
2.4白光干涉仪 U
jB5Xks
HT=-mwa_]
2.5外差式激光干涉仪 #P-T4 R
H!uq5` j0K
2.5.1概述 '645Fr[lg
DzG$\%G2R}
2.5.2双频激光干涉仪 bWfT-Jewh
|j~{gfpSE
2.5.3激光测振仪 g , "" j`
@N+6 q O}
2.6激光自混合干涉测量 M07 ==R7
$Rv (v%
2.7绝对长度干涉计量 n*vhCe L
j\@osjUu
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 QB#rf='
SOo}}a0
2.7.2激光无导轨测量 }|(v0]
"}j v5j5
2.8激光干涉测量的重大应用举例 z Ud{9B$
VW *d*!
2.8.1激光干涉测量引力波 ) E (9
R(
X1~ WQ?ww
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 137:T:
G}p* oz~
习题与思考2 Y@R9+ 7!
p;YS`*!s
第3章激光准直与跟踪测量 +C ){&/=#
'AJlkLqm#>
3.1概述 kESnlmy@J
O2C&XeB:4
3.1.1激光准直测量基本原理 Vrx3%_NkQ
C9%2}E3Z$)
3.1.2激光准直测量系统的组成 qQ x5n
8:)itYE
3.2激光测量直线度原理 0X[uXf
xO2CgqEb
3.2.1直线度测量概述 "q v J -Y
;$$.L
bb8
3.2.2激光测量直线度方法 X*Cvh|
UfAN)SE"
3.2.3直线度测量误差分析 %P tdFz$
JN:EcVuy
3.3激光同时测量多自由度误差 h!h<!xaclW
BP`'1Ns
3.3.1滚转角测量 ^=V b'g3P~
]\Q9j7}37+
3.3.2四自由度误差同时测量 z]O,Vqpl?
Z/w "zCd
3.3.3五自由度误差同时测量 > lIQM3
|$aTJ9 Iq:
3.3.4六自由度误差同时测量 NM:\T1
[[ ;vZ
3.3.5激光跟踪测量 dE0 p>4F
'k(aZ"
习题与思考3 q]>m#yk
VwxLElV
第4章激光全息与散斑测量 $ wx)/t<
1pT-PO 3=
4.1全息术及其基本原理 J_ S]j E{
Y] "_}
4.1.1全息术基本原理 NT}r6V(Aju
7 G <v<&
4.1.2全息图的类型
re;^,
$ X%'je
4.1.3全息设备基本构成 R#0Z
X=U >r
4.2激光全息干涉测量 uw,p\:D&
6I`Lszs
4.2.1单次曝光法 \vQjTM-7
eH9Ofhsry
4.2.2二次曝光法 P&0o~@`cL
3Sb'){.MT+
4.2.3时间平均法 fXJ bC+
NiCB.a
4.3激光全息干涉测量的应用 ]~H\X":[>
L 2k?Pl
4.3.1位移和形状检测 rbw5 .NU
#ovmX
4.3.2缺陷检测 xOAA1#
VkChRzhC
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 >PBP:s1f4>
q ;<=MO/
4.4激光散斑干涉测量 ,|r%tNh<8$
sKK*{+,kh;
4.4.1散斑的概念 eumpNF%$
?=\&O=_ln
4.4.2散斑照相测量 bXw!fYm&
G V"Hk E;
4.4.3散斑干涉测量 +4Uxq{.K
NEb M >1>^
4.4.4电子散斑干涉 2iJ)K rw
Gec ?
4.4.5时域散斑干涉 `f~ \d.*U
{-fhp@;
4.5散斑干涉测量的应用举例 v.Y?<=E+<d
/P>t3E2c
习题与思考4 " A}S92
qQ%RnD9
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 |\W9$V
yD-L:)@"
5.1激光衍射测量基本原理 -J <{NF
}+{ ?
Ms
5.1.1单缝衍射测量 ,sqx xq
[$ <\*d/
5.1.2圆孔衍射测量 +"i|)yUYy}
i6Kcj
5.2莫尔条纹测量 WX9ABh& 5
sBLf (Q,
5.2.1莫尔条纹的形成原理 V4.&"0\n #
K#e&yY
5.2.2莫尔条纹的基本性质 'fGB#uBt
"nzQ$E>?$
5.2.3莫尔条纹测试技术 %]m/fo4b
p!OCF]r
5.3衍射光栅干涉测量 q|}%6ztv-
~g|Z6-?4Jj
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 S1Nwm?z
M:9
6QM~
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 !d)Vr5x
y _7lSo8<
5.4X射线衍射测量 !G8=S'~~
\Xr
S n_p-
5.4.1X射线衍射测量原理 |g@n'^]
@ gv^
5.4.2X射线衍射测量材料应力 qq,#b Re
`u 't
习题与思考5 % tOGs80_{
`Pcbc\" *y
第6章机器视觉测量 T{"[Ih3Mbl
3hi0
6.1摄像机模型 p" ;5J+?(
hp$/O4fD
6.2图像处理技术 WEnI[JGe
\|gE=5!Am=
6.2.1图像滤波 BWWO=N
3tjF4C>h|
6.2.2图像增强 @BfJb[A#
s<XAH7?0
6.3结构光视觉测量 VbG#)>"F
;K$ !c5
6.3.1激光三角法的测量原理 2I@d=T{K
VK]cZ%)
6.3.2结构光视觉测量系统 `k.Tfdu)K
] VkM)< +
6.3.3点结构光视觉测量原理 J\@W+/# dF
4m:D 8&D_M
6.3.4线结构光视觉测量原理 @CTSvTt$
b4R;#rm
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 d $H
AL;z's(F?
6.4双目立体视觉测量 u^4$<f d
lM |}K-2
6.4.1数学模型 \2c 3Ns ra
HVHd@#pDZ
6.4.2双目立体视觉的标定方法
@BmI1
li37*
6.5基于相位的视觉测量 ;(3!#4`q(]
TlEd#XQgf&
6.5.1相移形貌测量 0R-J
\
{M^BY ,%*
6.5.2立体相位偏折测量 WR<? _X_
cSD$I^$oq
6.6视觉测量的应用举例 +7KRoF |
bl3?C
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 ;xl0J*r
N*`qsv 0
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 }`~n$OVx
ib\_MNIb
习题与思考6 B6 yTD7
lS96Z3k"SB
第7章激光测速与测距 PNs*+/-S
jAcrXB*
7.1多普勒效应与多普勒频移 XkhGU?={
Ab
In\,x
7.2激光多普勒测速 ;I/ A8<C
W>j@E|m$
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 mz|p=[lR|
7C9_;81_Dt
7.2.2激光多普勒测速技术 r,HIoeAKP
YvG=P<_xw
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 o* ~aB_
8CUlE-R5
7.3激光测距 7tP%tp
ez
Nl'@Y^8N
7.3.1脉冲激光测距 6]sP "
)`BKEa f
7.3.2相位激光测距 }n( ?|
, rS?^"h9
7.4激光测速和测距应用 :2.<JUDM
E 1`TQA
7.4.1车载激光多普勒测速 #:NY9.\o
#,9s\T
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ^D76_'{
EO`eg]
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 b]gVZ-
[jv+Of
IZ
习题与思考7 O.DO,]Uh
ALQ-aXJ
第8章光纤传感原理与技术 tv_&PIu]L
@'9m()%-]g
8.1概述 2F cNzAaV
,M 9e *
8.1.1光纤传感的主要类型 63 i&<
E/zclD5S
8.1.2光纤传感的主要特点 T& 4f} g/
!n sx!M
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 -wT! g;v;%
_G&gF .|
8.2.1光纤的基本结构 nTl2F1(sV7
q
B IekQT
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ed2r<H$
|\W53,n9
8.2.3光在光纤中的传输规律 D94bq_2}
U&ytZ7iB
8.2.4光纤的传输特性 $J):yhFs e
}K5okxio
8.3光纤传感 c5_/i7
/xSFW7d1
8.3.1强度调制型光纤传感 &1Cs'
gyb99c,)
8.3.2相位调制型光纤传感 pC]XbokE S
d
N$,AO T
8.3.3偏振调制型光纤传感 ve+bR
%fnG v\uI
8.3.4波长调制型光纤传感 ~yt 7L,OQ
,5 x#o
8.3.5光纤分布式传感 ;80^ GDk~S
\1SC:gN*#
习题与思考8 SK#&%Yk
XF+4*),
第9章激光雷达三维成像技术 ey u yaSE
^ |SiqE
9.1激光雷达三维成像原理 dr(-k3ex
19U& 4Jk
9.1.1激光雷达距离方程 rvlvk"
1Au+X3
9.1.2信噪比 : 0 ,yq?M
Vef!5]t5
9.1.3可探测距离 zO---}[9a
tXqX[Td`0g
9.1.4横向成像参数 yVgC1-8i*
S43JaSw)
9.2激光三维成像雷达技术 DR{O.TX
y%X! l(gQ
9.2.1机械扫描激光成像雷达 O5aXa_A_u
]
j8bv3
9.2.2面阵成像激光雷达 KzP{bK5/
i!RfUod
9.2.3固态激光成像雷达 uorX;yekC
}W'4(V;:
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 Xl<iR]lda
4g"%?xN
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 +ZwoA_k{
3LT~- SvL
9.4激光三维成像雷达的应用 cFt&E fj
hHhDs>tB
习题与思考9 E* u *LMm
v7SYWO#
第10章光学探针测量 uDP:kM
aopZ-^
10.1微观表面形貌测量 v2 E <~/|
SAdE9L =d
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 bD0l^?Hu!
1C8xJ 6F
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 . }/8 ]
W2#<]]-
10.2机械式探针测量 F_ (~b
`!/[9Y#H p
10.2.1机械式探针测量基本原理 ~f(5 l.
cZQ8 [I
10.2.2机械式探针测量系统 g{Al:}u>
B=r DU$z
10.3光学焦点探测 aTTkj\4
Xg96I: r'p
10.3.1强度式探测方法 gK QJ^a\!
h @Ea5x
10.3.2差动探测方法 *qm|A{FQR
ewU*5|*[
10.3.3散光方法 yAryw{(
N?ccG \t
10.3.4Foucault方法 3fhY+$tq
@k&6\1/U
10.3.5斜光束方法 9gcW;
T2MC`s|`
10.3.6共焦方法 A{
~D_q
a8J AJk FB
10.3.7光学焦点探针的特点 8Y.q P"s
oj -
`G
10.4干涉型光学探针测量 D[/fs`XES
| J3'#7
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 \Q|-Npw
q* p
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 =^rt?F4
x*7A33 @i
10.5扫描隧道显微镜 !iKW1ks
Jg;[ k
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 |y U!d
%
7K\v=
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 /=S@3?cQAB
G u*y7I8
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ;
R}>SS'
Y7.+
Ma#|
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 A7Ql%$v7^
`/PBZnj
10.6原子力显微镜 {P8d^=#q
Nn[*ox#i
10.6.1AFM的基本硬件组成 #{}?=/nJ~-
oZiW4z*Wh
10.6.2AFM的工作原理 l&ueD& *4&
KMj\A
d
10.6.3AFM的工作模式 7H Dc]&z
o'#& =h$_
10.6.4AFM在力学测量中的应用 MW 7~ =T
@KTuG ?.
10.7扫描近场光学显微镜 tTy !o=
>K9Ia4I,
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 T/3LJGnY
1?Y>Xz
10.7.2光子扫描隧道显微镜 lV$JCN e
Z< i }XCE
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 .7.lr[$g
[ [ ie
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 CM_hN>%w[
[ A7TSN
10.8扫描探针显微镜 P\j\p
=
UH!(`Z\C
10.8.1NRC的大范围计量型AFM TmG);B}
zWEPwOlI1P
10.8.2PTB研制的大范围SPM =~+ WJN
Op%OQ14$
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 eM<N? 9 s
Y)1/f EM
习题与思考10 61S;M8tNv
eA4D.7H DK
参考文献 I_r@Y:5{
_eKO:Y[e
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