《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。 @LSfP
SfS Wjq
[attachment=124599] 6~34L{u
第1章光学测量的基础知识 vVhSl$mW
8|JPQDS7
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 (N"9C+S}
(usFT_
1.1.1基本概念 dzk1 !yy
Xr."C(`w
1.1.2误差与测量不确定度 @[LM8 @:
P(o GNKAS
1.1.3基本构成 V~#8lu7;
xW K 0p'E0
1.1.4主要应用范围 Y sDai<
Z-j?N{3&
1.1.5基本方法 bblEZ%
' QSj-
1.1.6发展趋势 ~@#s<a,%;
5X P oQ^
1.2光学测量中的常用光源 \J(kevX
8\F|{vt#
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 aH7@:=B
w-];! ;%
1.2.2热光源 -G[TlH06
{3T &6 LA
1.2.3气体放电光源 wZ5k|5KtW
3qQ}U}-; |
1.2.4固体发光光源 l Fp : F5
ep6V2R
1.2.5激光光源 :x,dYJm
|w"G4J6ha
1.3光学测量中的常用光学器件 *5u3d`bW
} #q0K
1.3.1激光准直镜 ')T*cL Q><
vL#I+_ 2
1.3.2分光镜 mGpBj9jr1
mg< v9#
1.3.3偏振分光镜 \WqC^D i
"r=p/"4D
1.3.4波片 $a|>>?8
]k$:sX
1.3.5角锥棱镜 ,V9 r2QY
VtzBYza
1.3.6衍射光栅 [{0/'+;9
l\"CHwN?Y
1.3.7调制器 HJ!!"
?pdN!zOeL
1.3.8光隔离器 r]'[qaP
{`Z = LLL
1.4光学测量中的常用光电探测器 g,G{%dGsk
BI<(]`FP;s
1.4.1常用光电探测器的分类 FzOlM-)m
2q
UX"a4
1.4.2光电探测器的主要特性参数 RT2&^9-
yO /'}FD
1.4.3常用光电探测器介绍 /!_FE+
.kyes4Z
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 I-Q(kWc
#3O$B*gV6
1.5.1光学测量系统中的噪声 6o^O%:0g
M<x><U#]A
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 lmIphOUoIw
1]W8 A.ZS
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 J[UTn'M8]
[B^V{nUB c
1.6.1概述 3*F|`js"
(SCZ.G(>
1.6.2机械调制法 ~(L&*/c
-%Jm-^F I
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 DB'3h7 T
U ZL-mF:)&
习题与思考1 Snq0OxS[v
o9v.]tb
第2章光干涉测量 fc<,kRp
cef :>>6_
2.1光干涉基础知识 MnQ 6 !1Z
uZP( -}
2.1.1光的干涉条件 Wt=%.Y( x
<^+&A7 Q-_
2.1.2干涉条纹的形状 !MOcF5M
dCWq~[[
2.1.3干涉条纹的对比度 &!*p>Ns)e
;
X/' ujg
2.1.4产生干涉的途径 orEb +
wh3Wuh?x
2.2波面干涉测量 ^J@
Xsl
' ]sI U;h3
2.2.1概述 -}5dZ ;
(OG>=h8?
2.2.2泰曼格林干涉仪 S+pm@~xe
V' AZs;
2.2.3移相干涉仪 _ z3^.QP
^.[+)0I
2.2.4共路干涉仪 ^56#{~%^?
S3dcE"hg
2.3激光干涉仪 OQ<NB7'n0A
LfsOGC
2.3.1迈克尔逊干涉仪 ,27=i>>
6 w0r)
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 "; ?^gA
UQ2;Dg G%
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 mTa^At"
)1&,khd/u
2.4白光干涉仪 (Jy > ,~O
sv*xO7D.
2.5外差式激光干涉仪 rz Kn5Z
Wp=:|J
2.5.1概述 s`L>mRw`
=l$qwcfbo
2.5.2双频激光干涉仪 .:;#[Z{-
p|=0EWo4U
2.5.3激光测振仪 h='@Q_1Sb
GV
SVNT}I
2.6激光自混合干涉测量 `"|u
NVn
j,g.Eo
2.7绝对长度干涉计量 p B79#4
!xD_=O
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 j`"cU$NRM
RTYhgq
2.7.2激光无导轨测量 wk6tdY{&s
h!1CsLd[
2.8激光干涉测量的重大应用举例 [M:BJ%*
,:3Di (
2.8.1激光干涉测量引力波 `L "{sW6S
$!"*h
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 JZ0u/x5
dRLvej,
习题与思考2 }!Xj{Eoc
yl~ h
`b4
第3章激光准直与跟踪测量 u}KEH@yv
LwIX&\Ub
3.1概述 -\fn \n
RkBbu4uQ-
3.1.1激光准直测量基本原理 i9y& <^<W
z,=k F I
3.1.2激光准直测量系统的组成 wz 5*?[4
o*|j}hnbv
3.2激光测量直线度原理 Qtn%h:i
S~
V|bN<BYJ
3.2.1直线度测量概述 0 Bhf(5
54,
( ;
3.2.2激光测量直线度方法 97(*-e= e
fmq9u(!R
3.2.3直线度测量误差分析 . xdSUe
$v+t ~b
3.3激光同时测量多自由度误差 ~@bh[o~rF
.TetN}w
3.3.1滚转角测量 421o l
E:ocx2dp
3.3.2四自由度误差同时测量 E 14Dq#L
fP:g}Z
3.3.3五自由度误差同时测量 /0qLMl L$
)]5}d$83
3.3.4六自由度误差同时测量 O9]+ Jd4W
X
Sw0t8
3.3.5激光跟踪测量 -.X-02
}e* Opr F
习题与思考3 l>O~^41[
'rQ>Z A_8
第4章激光全息与散斑测量 %2D9]L2Up
&?#G )suP
4.1全息术及其基本原理 G\ht)7SGgf
?ydqmj2[F
4.1.1全息术基本原理 ,P9q [
Cl5l+I\1
4.1.2全息图的类型 r t[w
yz8
u:f.g?!`"
4.1.3全息设备基本构成 qx~-(|s`H
S @ MO
4.2激光全息干涉测量 X]OVc<F
{"uLV{d
4.2.1单次曝光法 Ma,2_oq+
hln.EAW'Yc
4.2.2二次曝光法 {FU,om9
e$ 3 {URg
4.2.3时间平均法 =
j,Hxq
vC9Qe
]f
4.3激光全息干涉测量的应用 5dE@ePO[/9
'dstAlt?
4.3.1位移和形状检测 #r}O =izi
RHc-kggk!
4.3.2缺陷检测 fGtUr _D
U\
Et
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 [Cx'a7KWL
U- UD27
4.4激光散斑干涉测量 V6C*d:
$ &Ntdn
4.4.1散斑的概念 eI7FbOze
`"/s," c:D
4.4.2散斑照相测量 , 33[/j
8AK=FX&@&
4.4.3散斑干涉测量 R>iRnrn:-
ju-tx
:
4.4.4电子散斑干涉 5DEK`#*
69{BJ] q
4.4.5时域散斑干涉 4iD-jM_D
TM 1isZ
4.5散斑干涉测量的应用举例 8tR(i[L
.I"Qu:``
习题与思考4 F?wfh7q
wMB. p2
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 b V5 {
\CP)$0j-&o
5.1激光衍射测量基本原理 _qq> 43
.S l{m[nV8
5.1.1单缝衍射测量 Nm.H
0Y_?r$M
5.1.2圆孔衍射测量 .K=r.tf~
Vy:I[@6@+
5.2莫尔条纹测量 '
DZYN {}
BB?vc( d
5.2.1莫尔条纹的形成原理 ) ]/gu\90
>VQP,J{
5.2.2莫尔条纹的基本性质 [\ M$a|K
mIK-a {?G
5.2.3莫尔条纹测试技术 6QwVgEnSf
/A8ua=Kn
5.3衍射光栅干涉测量 v-k~Q$7~
HH-A\#6J
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 G234UjN%
b'!t\m
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 _.9):i2<SF
Ry@QJn I<
5.4X射线衍射测量 [z2XK4\e1T
TN xl?5:
5.4.1X射线衍射测量原理 ;"}y VV/4
3D"2yTM(
5.4.2X射线衍射测量材料应力 MM}lW-q;
U7)#9qS4
习题与思考5 MX@t[{ Gg9
T <hS
第6章机器视觉测量 w 1aev
LH=gNFgzt
6.1摄像机模型 O_zW/#
emhI1
*}
6.2图像处理技术 8T7ex(w
+VJS/
6.2.1图像滤波 |[)k5nUQ|
n(i Uc1Y
6.2.2图像增强 FeW} tKH
=cwQG&as
6.3结构光视觉测量 g[oa'.*OB
zTgY=fuz
6.3.1激光三角法的测量原理 'qL:7
.!fhy[%o:D
6.3.2结构光视觉测量系统 OcA_ m.
-B`Nk c
6.3.3点结构光视觉测量原理 #\|Ac*>
Z~g6C0
6.3.4线结构光视觉测量原理 <G};`}$a
TY."?` [FK
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 3 291"0
b W]7$?acv
6.4双目立体视觉测量 ~[_u@8l!mN
8 #m,TOp
6.4.1数学模型 L}~"R/iWCT
9nM_L V
6.4.2双目立体视觉的标定方法 Wq5 }SM
I7@|{L1|FB
6.5基于相位的视觉测量 ?z
hw0
?/M :
6.5.1相移形貌测量 Oe)d|6=
b< dwf[
6.5.2立体相位偏折测量 Su]@~^ w
N)I9NM[
6.6视觉测量的应用举例 2
c
2lK
Q9yIQ{>H[
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 9QQiIi$74U
S/itK3
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 m4 k:uk7N
~+A(zlYr~
习题与思考6 x|b52<dLL&
H[S}&l\D4
第7章激光测速与测距 R)@2={fd}
:*=fGwIWS
7.1多普勒效应与多普勒频移 kxanzsSr9
3s]aXz:
7.2激光多普勒测速 ){n OM$W
P<%}!Y
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 2;wp D2
-wsoJh
7.2.2激光多普勒测速技术 3 T1,:r
R_4 eME2LB
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 khc1<BBsT
5K:'VX
7.3激光测距 2 rFjYx8D!
E/3i _R
7.3.1脉冲激光测距 zA>LrtyK(=
0! Vza?9
7.3.2相位激光测距 |JL ?"cc
[n2+`A
7.4激光测速和测距应用 Ke;eI+P[
57K\sT4[
7.4.1车载激光多普勒测速 4,P( w+
Ob&m&2s,
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 n)Z u >
68U fuC
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 ;/h&40&
qs%U J0tR
习题与思考7 -O^R~Q_`w
/V {1Zw=
第8章光纤传感原理与技术 ,Y4>$:#n/
: 5X^ t
8.1概述 }G)2HTaZ
dq{+-XaEk
8.1.1光纤传感的主要类型 r j.X"
SDc8\ms
8.1.2光纤传感的主要特点 j"A< qI
B1V+CP3t
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 w:pPd;nz0Y
:jf/$]p
8.2.1光纤的基本结构 LVNA`|>
<t&Qa~mA
8.2.2平板波导介质中的光波模式 '~9w<dSB!r
vdcPpj^d5
8.2.3光在光纤中的传输规律 9sN#l
``-pjD(t
8.2.4光纤的传输特性 6oI/*`>
ICEyz|
C
8.3光纤传感 #P1U] @
a X2N
Qq>s
8.3.1强度调制型光纤传感 Hz"FGwd
vqAEF^HYry
8.3.2相位调制型光纤传感 c{IL"B6>
AHo }K\O?r
8.3.3偏振调制型光纤传感 jLA)Y
[ h
# N$\d4q 9
8.3.4波长调制型光纤传感 k. NJ+
s f.z(o
8.3.5光纤分布式传感 4T TrHs
D4N(FZ0~
习题与思考8 gBO,
sPM ICIv|
第9章激光雷达三维成像技术 cM rO@=b;
qj/Zk [
9.1激光雷达三维成像原理 AmZW=n2^
lC gzQZ
9.1.1激光雷达距离方程 po(pi|
1G6 \}El95
9.1.2信噪比 VJP #
*8_Dn}u?Jx
9.1.3可探测距离 pss e^rFg
m] yUcj{F
9.1.4横向成像参数 -G~/ GO
6<9}>Wkf
9.2激光三维成像雷达技术 ^s#+`Y05/
gnkeJ}K
9.2.1机械扫描激光成像雷达 { P,hH~!
ACy}w?D<
9.2.2面阵成像激光雷达 "TP~TjXf q
&Z3%UOY
9.2.3固态激光成像雷达 4x<H=CJC
[W*M#00_&4
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 0y t36Du
TFm[sO0RZ
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 5JEOLPS
s)fahc(@E
9.4激光三维成像雷达的应用 JS/ ChoU
HI{h>g T
习题与思考9 d#XgO5eyO
)o~/yB7
第10章光学探针测量 tSux5 yV
# S/n3
10.1微观表面形貌测量 3~7!=s\v
YXZP-=fB>i
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 "G~! J\
B'Jf&v
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 6K )K%a,9
#t;] s<
10.2机械式探针测量 kI9I{ &J&
Rnoz[1y?0
10.2.1机械式探针测量基本原理 !H@HgJ
-
V9SL96 '[I
10.2.2机械式探针测量系统 ';Q8x?BS
+ue1+#
10.3光学焦点探测 \q *-9_M
JV@G 9PT
10.3.1强度式探测方法 KO7& dM
+lfO4^V
10.3.2差动探测方法 Woj5
y r
71 %$&6
10.3.3散光方法 7V8k =
,`RX~ H=C
10.3.4Foucault方法 z wU[!i)
#R:&Irh
10.3.5斜光束方法 )XavhS~Ff
99`w'Nlk
10.3.6共焦方法 U]gUGD!5x
OJ"./*H
10.3.7光学焦点探针的特点 B
@QWr;
^+CWo @.
10.4干涉型光学探针测量 >qOG^{&x
d5>&,
{o7N
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 SepwMB4@
f,E7eL@
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 EnlAgL']|
ye =4<b_
10.5扫描隧道显微镜 M;Pry 3J
\QC{3 8}
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 &z1U0uk
d4BzFGsW
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 lH`TF_
RqGX(Iuv
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 ha$1vi}b
jk&xzJH.
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 "FA. T7G
*E/ Mf
10.6原子力显微镜 qe#5;#
RC[Sa wA
10.6.1AFM的基本硬件组成 K$Vu[!l`
*!$Z5Im
10.6.2AFM的工作原理 z2t+1 In,
Nj3iZD|
10.6.3AFM的工作模式 iLZY6?_^
N10U&L'w
10.6.4AFM在力学测量中的应用 64mEZ_kG,
L ?ht^ H
10.7扫描近场光学显微镜 {Ba&
PIa!N Py
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 3~tu\TH6d
c/tB_ ]
10.7.2光子扫描隧道显微镜 h#O9TB
jw=PeT|
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 o z n&>k
cbyzZ#WRb
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 \H:T) EVy
v;e8W9M
10.8扫描探针显微镜 ]/1\.<uJId
.>F4s_6l
10.8.1NRC的大范围计量型AFM CUI+@|]%
.7^(~&5N
10.8.2PTB研制的大范围SPM
#O}}pF
: gU5C Um
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 LZe)_9$
0?>(H(D^/
习题与思考10 }Cu[x'J
+m%%Bz>
参考文献 B ?? 07j
&;d
N: F;
|