《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。 }&F|u0@b
X0.k Q
[attachment=124599] `zw Xf Y,%
第1章光学测量的基础知识 P XKEqcQR
QVJq% P
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 f; w\k7 #
-U .>K,M
1.1.1基本概念 Qzt 'Z K
) [+82~F
1.1.2误差与测量不确定度 u% !/-&?wF
L7;8:^ v
1.1.3基本构成 @IhC:Yc
#oW" 3L{,
1.1.4主要应用范围 9kHV WDf
WPI<Ss Ld
1.1.5基本方法 / W9(}Id6
~@ =(#tO.
1.1.6发展趋势 > ~:M d
z?dd5.k
1.2光学测量中的常用光源 3>M%? d
VK286[[fv
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 g&z8t;@
ORuC("
1.2.2热光源 /s*.:cd H
z36wWdRa6
1.2.3气体放电光源 ZP{< f~;
h?[|1.lJx(
1.2.4固体发光光源 6S`0<Z;;/
)G#mC0?PV
1.2.5激光光源 =' uePM")
f7Y BhF
1.3光学测量中的常用光学器件 v Md3#@
Yw] 7@
1.3.1激光准直镜 v%:VV*MxF
`+z^#3l
1.3.2分光镜 i/j53towe
wXjidOd $
1.3.3偏振分光镜 vAp<Muj (a
'X<4";$mU
1.3.4波片 WP2 =1"X63
p8Z?R^$9H
1.3.5角锥棱镜 <O5WY37"q
e:%|.$4OG
1.3.6衍射光栅 &1(- 8z*
E\|nP~;~F9
1.3.7调制器 I4W@t4bZ
8~tX>q <@q
1.3.8光隔离器 2n) ?)w]!M
KL3Z(
1.4光学测量中的常用光电探测器 h PL]B_<
aaP_^m O
1.4.1常用光电探测器的分类 8N%nG(
0
>`r3@|UY
1.4.2光电探测器的主要特性参数 +D@5zq:5
AtewC
Yo
1.4.3常用光电探测器介绍 u\V^g
lD[ 37 U!
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 @/F61Ut
|>yWkq
1.5.1光学测量系统中的噪声 9.8%Iw
V"m S$MN
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 U.KQjBi
|GtvgvO,
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 _ Ao$)Gu)
W%4=x>J-
1.6.1概述 p}^5ru
f. "\~
1.6.2机械调制法 B2e"
T5
(|{-
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 4q E95THB
@(Y!$><Is
习题与思考1 #0>xa]S
]QhTxrF"
第2章光干涉测量 &'SD1m1P
T9C_=0(hn
2.1光干涉基础知识 x2rAB5r6
*!%lBt{2
2.1.1光的干涉条件 +{1.kb
Zq
&^r>Q`u
2.1.2干涉条纹的形状 `&M,B= E
lG}# K^ q
2.1.3干涉条纹的对比度 . qgUD
X_]rtG
2.1.4产生干涉的途径 VG);om7`PD
O\6U2 b~
2.2波面干涉测量 9@lWI
SVZ ocTt
2.2.1概述 } o%^
Mu B
rW:krx9
2.2.2泰曼格林干涉仪 x@t?7 o\&
Ax;=Zh<DAv
2.2.3移相干涉仪 :OG I|[
$ KK~KEZ2
2.2.4共路干涉仪 O`B ,mgT(
]mTBD<3\
2.3激光干涉仪 FQ]/c#J
[d: u(
2.3.1迈克尔逊干涉仪 TmsIyDcD~
zxbf h/=
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理
%2?+:R5.
U ? + _\
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 # z|Q $
UFG_Z oD+
2.4白光干涉仪
lN,?N{6s
q,vWu(.
2.5外差式激光干涉仪 kAki 9a(=!
j3gDGw;
2.5.1概述 ^7-zwl(>?N
| e qBCZn
2.5.2双频激光干涉仪 *m~-8_ >;
S#7YJ7
K"N
2.5.3激光测振仪 ' X^auyL
a D^$v
2.6激光自混合干涉测量 YmziHns`b
CKYg!\g(:
2.7绝对长度干涉计量 qt@L&v}~j
K3T.l#d'L
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 E
TT46%Y
L*6'u17y
2.7.2激光无导轨测量 U1[)e D `
)cqD"> vs
2.8激光干涉测量的重大应用举例 l8\UO<^fY
tt"<1
z@
2.8.1激光干涉测量引力波 ~r1pO#r-
%rzPh<>e
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 eb62(:=N6
{.p .?
习题与思考2 "
kDiK`i
o ).deP
s-
第3章激光准直与跟踪测量 ^*K=wE}AG
%#HU~X:
3.1概述 TNX9Z)=>g
b)LT[ >f
3.1.1激光准直测量基本原理 YW7W6mWspS
$> < /%S2g
3.1.2激光准直测量系统的组成 o
NtFYY
_BczR:D*
3.2激光测量直线度原理 s]arNaaA
BR,-:?z
3.2.1直线度测量概述 Harg<l
6Sr]<I +:
3.2.2激光测量直线度方法 2jsbg{QS#_
j(;^XO Y#
3.2.3直线度测量误差分析 asT-=p_ 0.
-@orIwA&
3.3激光同时测量多自由度误差 bsIG1& n'T
z/@_?01T =
3.3.1滚转角测量 wQ}r/2n|^
Z_d"<k}I
3.3.2四自由度误差同时测量 (eHyas %X
k]b*&.EY1
3.3.3五自由度误差同时测量 ARk(\,h
*rxr:y#Ve
3.3.4六自由度误差同时测量 dmFn0J -\
?,} u6tH
3.3.5激光跟踪测量 \br!77
&V"oJ}M/a
习题与思考3 _Nx
/<isdL
=2Y;)wrF
第4章激光全息与散斑测量 jr6_|(0
i6
x#rgFY,TY
4.1全息术及其基本原理 O%b byR2
K/Q"Z*
4.1.1全息术基本原理 (O.%Xbx3
Cux(v8=n
4.1.2全息图的类型 1W^h PY
B9v>="F
4.1.3全息设备基本构成 }X(&QZ7i`
Z;BS@e
4.2激光全息干涉测量 +7Ws`qh Ee
rzjVUPdnh
4.2.1单次曝光法 'ofj1%c
/ 3A6xPOg
4.2.2二次曝光法 v4$/LUJZ p
R4? >C-;
4.2.3时间平均法 0I}e>]:I
=ily=j"hK
4.3激光全息干涉测量的应用 P4zo[R%4
oA1_W).wJ
4.3.1位移和形状检测 D3pz69W
7[m?\/K~
4.3.2缺陷检测 s I ,!+
dcz?5O_{,
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 SI (f&T(
/{M<FVXK+|
4.4激光散斑干涉测量 r p N b.
c-Lz luWi
4.4.1散斑的概念 ?gH[la
*}[\%u$ T
4.4.2散斑照相测量 f?3-C8 hU
UaT%tv>}8#
4.4.3散斑干涉测量 rxY|&!f
Rr) 5 [
4.4.4电子散斑干涉 o)`PS w=
#Z&/w.D2
4.4.5时域散斑干涉 '&>"`q
O
zAIz+`
4.5散斑干涉测量的应用举例 oXPA<ef o
7DB_Z /uU
习题与思考4 k.J%rRneN
n1[c\1
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 &kb`)F3nU
m5Bf<E,c
5.1激光衍射测量基本原理 !MbzFs~
qxL\G &~
5.1.1单缝衍射测量 3JazQU
,Oo`*'a[o7
5.1.2圆孔衍射测量 bcIae0LZ
7ZcF0h
5.2莫尔条纹测量 C.j+Zb1Z(
U(&c@u%
5.2.1莫尔条纹的形成原理 qwTz7r
@ "w4R6l+*
5.2.2莫尔条纹的基本性质 1( ' wg!
MGdzrcF
5.2.3莫尔条纹测试技术 K)SWM3r
]4~Yi1]
5.3衍射光栅干涉测量 >a3m!`lq
jCd]ENl+_
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 H4M=&"ll}
Bc>j5^)8w
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 Y;w|Fv jj+
(Tx_`rO4VY
5.4X射线衍射测量 |mT% IR
amm i4k/
5.4.1X射线衍射测量原理 Jv~R/qaaD
_| ~Dj)z
5.4.2X射线衍射测量材料应力 i?L=8+ 9f
=%_=!%
习题与思考5 XQ1]F{?/H
C T~6T&'
第6章机器视觉测量 ^}
{r@F
IIk_! VzT
6.1摄像机模型 s .M39W?
T CT8O U|
6.2图像处理技术 pl8b&bLzi
@ZEBtM%.O
6.2.1图像滤波 <Bo\a3Z
< ZT
C^=3
6.2.2图像增强 082}=Tsx
lpi"@3
6.3结构光视觉测量 Y S3~sA
S5 >s&
6.3.1激光三角法的测量原理 v^A+LZ*d
(bm^R-SbB
6.3.2结构光视觉测量系统 @$slGY
k(H&Af+
6.3.3点结构光视觉测量原理 DG&'x;K"$
pq*e0uW
6.3.4线结构光视觉测量原理 AA\)BN M
3f = ZNJ>
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 K6{w M
? NBae\6r
6.4双目立体视觉测量 6R :hs C$
9hr7+fW]t
6.4.1数学模型 =r]l"T
):N #X<b':
6.4.2双目立体视觉的标定方法 f y2vAwl
!mv5i%3
6.5基于相位的视觉测量 #7;?Ls
c0wLc,)G
6.5.1相移形貌测量 [%k8l~ 6
Zk`y"[ J
6.5.2立体相位偏折测量 ;R= n<=Axa
Z/,R{Jgt"
6.6视觉测量的应用举例 )q x;/=D
~d7t\ S
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 Y"
=8wNbr
}NDl~5
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 h6k" D4o \
aiPm.h>
习题与思考6 5mam WPw
2]kGD eSr
第7章激光测速与测距 'p5M|h\:T
GZO:lDdA
7.1多普勒效应与多普勒频移 f 2 ~Aug
Cl '$*h
7.2激光多普勒测速 (uX?XX^
VL)<u"d4
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 -sJ1q^;f@
=]%,&Se
7.2.2激光多普勒测速技术 RB4n>&Y
;6 @sC[
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 YPx+9^)
af<h2 r
7.3激光测距 *=i&n>
yH( 'Vl
7.3.1脉冲激光测距 Uha. 8
7:B/ ?E
7.3.2相位激光测距 )W= O~g
OPN \{<`*d
7.4激光测速和测距应用 e^lX|L>o
NzAh3k
7.4.1车载激光多普勒测速 \^6 [^\@[
"BsK' yo.
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 6 ):1U
a/ uo)']B
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ZBDF>u@
='jT
5Mg
习题与思考7 &]YyV .
7j)ky2r#
第8章光纤传感原理与技术 JPn)Op6
U;/2\Ii
8.1概述 56 JQ h
F. U@8l r
8.1.1光纤传感的主要类型 | Uics:cQC
,K[e?(RP
8.1.2光纤传感的主要特点 p-I J':W
,c:NdY(,)
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 ;N#}3lpLqg
9h|6"6
8.2.1光纤的基本结构 O*v&C Hd3
7;|"1H:cmw
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ~;9n6U
,=\. L_'
8.2.3光在光纤中的传输规律 PS" rXaY
ntLEk fK{
8.2.4光纤的传输特性 T#Q7L~?zY
f2[R2sto@
8.3光纤传感 ?fH1?Z\'K
/69yR
8.3.1强度调制型光纤传感 MO$y st?fK
z=KDkpV
8.3.2相位调制型光纤传感 #I?Z, ;DI=
~-Kx^3(#
8.3.3偏振调制型光纤传感 27 XM&ZrZ
zHA::6OgPN
8.3.4波长调制型光纤传感 B!pz0K*uG
\t)va: y
8.3.5光纤分布式传感 +r'&6M e!
b 9r QQS
习题与思考8 ;&<N1
}Q4Vy
第9章激光雷达三维成像技术 G+N1#0,q
^85Eveu
9.1激光雷达三维成像原理 xI{f d1
iXy1{=BDv
9.1.1激光雷达距离方程 ~<!j]@.
M>Q Z N
9.1.2信噪比 +Kb 7N, "
<L8|Wz
9.1.3可探测距离 EA(4xj&:U
["f6Ern
9.1.4横向成像参数 W]/J]O6
o3`U;@ &u
9.2激光三维成像雷达技术 jUM'f24
;>mM9^Jaf
9.2.1机械扫描激光成像雷达 =s":Mx,o
ya1
aWs~
9.2.2面阵成像激光雷达 hhaiH i!$
YA,~qT|
9.2.3固态激光成像雷达 3as=EYm
SI~j M:S}
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 4
9N. P;b
l S,Jo/T@
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ~D3 S01ecM
0&s a#g2
9.4激光三维成像雷达的应用 *JDz0M4f
:.Z WYze
习题与思考9 ,B'=$PO%
te( H6c#0
第10章光学探针测量 H2BRI d
#dae^UjM
10.1微观表面形貌测量 "6\ 5eFN;
9no<;1+j,
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 pM@8T2 5=
N-QS/*C.~
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 >fWGiFmlk
'27$x&6>S
10.2机械式探针测量 qZ^
PC-
=(
|%%,3
10.2.1机械式探针测量基本原理 H9)n<r
Is4,QnY_[
10.2.2机械式探针测量系统 Qz(2Iu{E]
@
& N
10.3光学焦点探测 #epbc K
':pDlUA
10.3.1强度式探测方法 nQmHYOF%
#4mRMsW5"
10.3.2差动探测方法 *@' 'OyL
L0 "|4=
10.3.3散光方法 *|Vf1R]
Uo >aQk
10.3.4Foucault方法 _aevaWtEx
3S3( G l
10.3.5斜光束方法 _ +DL
~'lT8 n_
10.3.6共焦方法 A xsezr/
5zBA ]1PY
10.3.7光学焦点探针的特点 r 1< 'l
FTCIfW
10.4干涉型光学探针测量 Z q 8 5q
cxs@ph&Wk
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 `{!A1xKZ
V8 8u -
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 Y"bm4&'
-:%QoRC y
10.5扫描隧道显微镜 V\zcv @
IrL7%?
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 I>FL&E@K
dh`s^D6Q>
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 MS;^: t1`
n{!{,s
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 a%Q`R;W
)!27=R /
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 Dst;sLr[,
+h"i6`g
10.6原子力显微镜 E7/UsUV.
: ir#7/
10.6.1AFM的基本硬件组成 +:@^nPfHy
^$P_B-C N
10.6.2AFM的工作原理 zNX=V!$
-lJ|x>PG'
10.6.3AFM的工作模式 hx0 t!k(3
fQib?g/G
10.6.4AFM在力学测量中的应用 n )X% &_
9ia&/BT7"z
10.7扫描近场光学显微镜 - Ct+W;2
4ct-K)Ris
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 &6CDIxH{
\@Cz 32wg
10.7.2光子扫描隧道显微镜 >bV3~m$a+
]\fHc"/
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 CrI<rD%'
/E<Q_/'Z
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 ppIXS(
*Hn=)q
10.8扫描探针显微镜 F.y_H#h
Ewz cB\m
10.8.1NRC的大范围计量型AFM i}8OaX3x
>oq \`E
10.8.2PTB研制的大范围SPM `/ T.u&QF
+ZjDTTk
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 S Yi !%
O<p=&=TD7
习题与思考10 h$`m0-'
}R+#>P
参考文献 8g8eY p G
}5PC53q
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