《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。 = ~{n-rMF
f@@2@#
5B
[attachment=124599] / 0 |niiI
第1章光学测量的基础知识 UPtWj8h
wFr}]<=Mi
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 Mv9q-SIc[
<a>\.d9#)7
1.1.1基本概念 b}P5*}$:9"
cI #2MjL
1.1.2误差与测量不确定度 SZ+<0Y |
K*&?+_v
:
1.1.3基本构成 "zJGYBen
[E_+ fT
1.1.4主要应用范围 I"*;f dm
0>D :
1.1.5基本方法 && C]i~
i*16k dI.
1.1.6发展趋势 5gpqN)|)[
:sT\-MpQvn
1.2光学测量中的常用光源 !oXA^7Th6]
bI^zwK,@4
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 5u ED
r.e,!B s
1.2.2热光源 D 7Y5q*F
m.~&n!1W*`
1.2.3气体放电光源 {Kp<T
13s0uyYU<m
1.2.4固体发光光源 5 BKmp-m
{},rbQ
-
1.2.5激光光源 dvUBuY ^[
l 6.#s3I['
1.3光学测量中的常用光学器件 #UREFwSL
W'{q
1.3.1激光准直镜 lu @#)
T W?O
1.3.2分光镜 W-Cf #o
mfu >j,7l
1.3.3偏振分光镜 p9<OXeY
hA`>SkO
1.3.4波片 M%7H-^{
\~xOdqF/
1.3.5角锥棱镜 t`{^g t
F<q3{}1zR
1.3.6衍射光栅 R6 w K'
* V T@
1.3.7调制器 \\jB@O
.kM74X=S
1.3.8光隔离器 fSp( }'m2L
d#T8|#O"
1.4光学测量中的常用光电探测器 o"^}2^)_SR
zx\N^R;Jq
1.4.1常用光电探测器的分类 |7Z,z0 ?V
ma LJ M\C
1.4.2光电探测器的主要特性参数 ZNPzQ:I@
V"VWHAu*.w
1.4.3常用光电探测器介绍 5=Bj?xb$'
"fLGXbNQ
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 -"5x? \.{m
zTY|Z@:
1.5.1光学测量系统中的噪声 ( 5 d ~0
XKp % 7;
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 jG{ } b6
@1P1n8mH]
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 a<Pi J?
7|6tH@4Ub
1.6.1概述 B @*BcE?
S6H=(l58
1.6.2机械调制法 PK C``+K i
o]#Q6J
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 TMG:f g&E~
h`%K \C
习题与思考1 ( ~pcPGUG
\{da|n -
第2章光干涉测量 OR a!84L
o<-%)#e
2.1光干涉基础知识 +nd 'Uf
d8M"vd
2.1.1光的干涉条件 := ~%&
S^)r,cC
2.1.2干涉条纹的形状 )F? 57eh
aEd F Z
2.1.3干涉条纹的对比度 u7j-uVG
z x(j6
2.1.4产生干涉的途径 [
H>MeeR
( uOW5,e7
2.2波面干涉测量 v\-"NHl
RYE::[O7
2.2.1概述 joDfvY*[
h9+ylHW_cp
2.2.2泰曼格林干涉仪 *U54x
/w|
T<54qe4`p
2.2.3移相干涉仪 U ]R ? O5K
O%o#CBf0
2.2.4共路干涉仪 (53d l(L?
,_rarU)[J
2.3激光干涉仪 ?xQ lX%&`6
d@At-Z~M
2.3.1迈克尔逊干涉仪 F:pXdU-xf
zp4ru\
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 `r*6 P^P
g#[9O'H
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 ";s5It
p hXVuQ
2.4白光干涉仪 +1d\ZZA|6&
+ZRsa`'^
2.5外差式激光干涉仪 {'DP/]nK
EE}NA{b
2.5.1概述 )lw7 W9
}0 <x4|=
2.5.2双频激光干涉仪 MCh8Q|Yx4
a+{g~/z;,Q
2.5.3激光测振仪 t C 6 c4 j
(X!/t w,.
2.6激光自混合干涉测量 1
9
k$)m
i"rMP#7
2.7绝对长度干涉计量 +ypG<VBx%
''5%5(Y.r
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 do[K- r
>t D- kzN
2.7.2激光无导轨测量 cJA :vHyw
&V=54n=O?
2.8激光干涉测量的重大应用举例 yQi|^X~?$
?>%u[g
2.8.1激光干涉测量引力波 Z $ftG7;P0
=\X AD+
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 w:L u
I.8|ksc M
习题与思考2 ,O[vxN1X*
HO@T2t[
第3章激光准直与跟踪测量 L//sJe
9d{W/t?NH
3.1概述 w4x 8
Sre
g u|;C
3.1.1激光准直测量基本原理 pM46I"
VBH[aI W
3.1.2激光准直测量系统的组成 [CUJ A
%x927I>
3.2激光测量直线度原理 dX$])b_Uw
Bw_Ih|y,w
3.2.1直线度测量概述 25ayYO%PTc
mefmoZ
3.2.2激光测量直线度方法 ]Ea7b
M`>W'<
3.2.3直线度测量误差分析 |wLQ)y*
J,D{dY LDD
3.3激光同时测量多自由度误差 T ^nX+;:|
pbzbh&Y
3.3.1滚转角测量 aJ}sYf^
J<BdIKCma
3.3.2四自由度误差同时测量 +.N;h -'
ks r5P~
3.3.3五自由度误差同时测量 Dq?2mXOqD
q XhrK
/
3.3.4六自由度误差同时测量 0ay!tS
dN
PaDT)RrEM
3.3.5激光跟踪测量 &.z/dFmG
)F$Stg3 e
习题与思考3 [.Y=~)7FB
'p e0Q-
第4章激光全息与散斑测量 !6%G%ZG@3-
ZF
t^q /pw
4.1全息术及其基本原理 rx;U/)~#<
3> (`Y
4.1.1全息术基本原理 ,9pi9\S
sy`s$E d!
4.1.2全息图的类型 b5|p#&YK~
- Q@d
4.1.3全息设备基本构成 kC
k-
{S}@P~H =
4.2激光全息干涉测量 MYPcH\K$h
*nc4X9
4.2.1单次曝光法 ;MM FF {
UQR"wUiiV
4.2.2二次曝光法 H<xC%/8
w tUG2 (
4.2.3时间平均法 CHU'FSq!
:A'!u r=\
4.3激光全息干涉测量的应用 &f yFUg
)2$_:Ek
4.3.1位移和形状检测 o{he) r6)_
I I8nz[s
4.3.2缺陷检测 (lnQ ! 4LK
aOHCr>po,
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 H_j<%VW
16>uD;G
4.4激光散斑干涉测量 oB\Xl)A<
<e ^/hR4O
4.4.1散斑的概念 +i^s\c!3;
T Ua K:*x*
4.4.2散斑照相测量 BQU5[8 l
*Vl
=PNn-
4.4.3散斑干涉测量 t0 >{0 5
`Ek !;u>
4.4.4电子散斑干涉 gJ&!w8v.
(<l2 ^H
4.4.5时域散斑干涉 4BT`|(7
LU{ Z
4.5散斑干涉测量的应用举例 wu zz%9;@B
FJLJ;]`7+
习题与思考4 4I-p/&Q
^ kr)U8
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 p*0Ve21i,
j '' Iai_
5.1激光衍射测量基本原理 i .N1Cvp&
?I'-C?(t@1
5.1.1单缝衍射测量 JF *g!sV%
`I8^QcP
5.1.2圆孔衍射测量 &-fx=gq=
]M(mq`K
5.2莫尔条纹测量 <L ~xR5
H g`{9v
5.2.1莫尔条纹的形成原理 H/k W
:k
(U_Q7hj a?
5.2.2莫尔条纹的基本性质 'pY;] ^M
ql~{`qoD~
5.2.3莫尔条纹测试技术 ik *)j
,)$KS*f"*z
5.3衍射光栅干涉测量 ;a&:r7]=
Pp_3 n yQ
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 yXA f
&a_kJ)J
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 qffSq](D.
%vt SeJ
5.4X射线衍射测量 7V {"!V5
k |3(dXLG
5.4.1X射线衍射测量原理 1=Zw=ufqV
\( <{)GpBi
5.4.2X射线衍射测量材料应力 W Kl '
5TneuG[OD
习题与思考5 +n[wkgFd
Sz|CreFK16
第6章机器视觉测量 J,G9m4Z7
kc'0NE4oq
6.1摄像机模型 X8
)>}#:
c^Jgr(Ow
6.2图像处理技术 fq'X y9L
P"h\7V,d%
6.2.1图像滤波 OgN1{vRFx
PdH`_/6
6.2.2图像增强 M`P]cX)x
0BB @ E(*
6.3结构光视觉测量 BZ+ mO
Hu9R.[u
6.3.1激光三角法的测量原理 ; eF4J
e( o/we {
6.3.2结构光视觉测量系统 !mxh ]x<e
L-C/Luws
6.3.3点结构光视觉测量原理 G 0 QXf
/QXs-T}d
6.3.4线结构光视觉测量原理 L%K_.!d^
.Spi$>v
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 cL)rjty2
=x0"6gTz>
6.4双目立体视觉测量 ab aQJ|
V 2s}<uG
6.4.1数学模型 sRyw \v-=P
{,f!'i&b@
6.4.2双目立体视觉的标定方法 UW/3{2
R;E"Qdt
6.5基于相位的视觉测量 HCj n9
;2Ad])
6.5.1相移形貌测量 SZ2q}[o`R
a^XTW7]r
6.5.2立体相位偏折测量 ;WS7.
OgXZ- <'
6.6视觉测量的应用举例 " T a9
*lerPY3 q
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 'hlB;z|T
9<A\npD
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 ~6:LUM
/y](mu "!
习题与思考6 o ?va#/fk
RC8)f8n
第7章激光测速与测距 f1Yv hvWL
YoF\ MT]W
7.1多普勒效应与多普勒频移 BH#C<0="
64!ame}n+
7.2激光多普勒测速 *K}z@a_
[ ^U;
7.2.1激光多普勒测速的基本原理
_
7BF+*T
$
o5V$N D
7.2.2激光多普勒测速技术 Lov.E3S6;
8)W?la8'p
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 oB Rm\8 2|
k,;lyE
7.3激光测距 TRk
?8
#0?"J)
7.3.1脉冲激光测距 W>?f^C!+m
# Z|%0 r_~
7.3.2相位激光测距 yp[<9%Fi
zL)1^[%O9
7.4激光测速和测距应用 S om.
qD
+Q SxYV
7.4.1车载激光多普勒测速 &h7smZO5j
s`Yu"s
8}4
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 o\@ A2r3
|t&G&)~ :
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 _' !N q
T .Pklty
习题与思考7 +p9LE4g7Q
yN 9$gfJC^
第8章光纤传感原理与技术 GhG%>U#&a
M.xhVgFf)
8.1概述 J.bF v/R
P\q <d
8.1.1光纤传感的主要类型 < v|%K.yd
}[>RxHd
8.1.2光纤传感的主要特点 $f<eq7rRe
]5} -y3
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 _l24Ba$F6
L _vblUDq
8.2.1光纤的基本结构 z'?7]C2b
nd $H
3sf
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ~rgf{oGz
hsTFAfa'
8.2.3光在光纤中的传输规律 ?(5o@Xq
q Z8|B
8.2.4光纤的传输特性 aUypt( dv
tJUVw=
8.3光纤传感 <Jwi ~I=^
IvEMg2f}
8.3.1强度调制型光纤传感 =7 Jy
BW'L. *2
8.3.2相位调制型光纤传感 0V<Aub[${
gHQPhe#n
8.3.3偏振调制型光纤传感 c=b+g+*xd
rnnX|}J
8.3.4波长调制型光纤传感 2wB.S_4"-<
opm?':Qst
8.3.5光纤分布式传感 6uu^A9x
ad" 'O]
习题与思考8 x`]Of r'
^~ Ekg:`
第9章激光雷达三维成像技术 M0cd-Dn
y]yi ne
9.1激光雷达三维成像原理 y=[gQJ6~r
J+{ Ou rWt
9.1.1激光雷达距离方程 b->eg 8|
n 11LxGwk
9.1.2信噪比 \bU`
tl DY k
9.1.3可探测距离 Gx.P ]O 3
{/-y>sm
9.1.4横向成像参数
z'7#"D
n4^~gT%b5]
9.2激光三维成像雷达技术 7sXy`+TZ->
D,c!#(v cK
9.2.1机械扫描激光成像雷达 sB?2*S"X)<
*R5`.j =
9.2.2面阵成像激光雷达 3Bejp+xX
RTK}mhnV
9.2.3固态激光成像雷达 Vd,' s
py]KT Rzy
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 Dt
W*n1B t
T36x = LX
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 As0 B\
dw~[9oh
9.4激光三维成像雷达的应用 ypH8QfxLTr
h aCKv
习题与思考9 ERF,tLa!
vwVVBG;t
第10章光学探针测量 y>$1 UwQ
QS^~77q
10.1微观表面形貌测量 Sk i G2n]
Vr 8:nP:
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 W $r^
#>= 8w9]
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Mal <iNN
7skljw(
10.2机械式探针测量 PkTf JQP8
'qjX$]H
10.2.1机械式探针测量基本原理 (qUK 7$
3 -tO; GKb
10.2.2机械式探针测量系统 N &"QKd l
Rv,82iEKs
10.3光学焦点探测 <|a=hHPi:
zDB" r
10.3.1强度式探测方法 (VyA6a8
s
_~IZ%+<.
10.3.2差动探测方法 IK'F{QPH
X'f)7RbT
10.3.3散光方法 _w z2
_%{ 0?|=
10.3.4Foucault方法 'G8 ?'u_)
OqB C /p
B
10.3.5斜光束方法 @T ysXx
)|pU.K9qZ
10.3.6共焦方法 {(}yG_Q]!
TiyUr [
10.3.7光学焦点探针的特点 G=|70pxU
wX0l?xdI
10.4干涉型光学探针测量 pA.._8(t
/g@^H/DO
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 9 6 =Z"
yAG+] r
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 vM(Xip7
0 _A23.Y
10.5扫描隧道显微镜 i6Q b[\;
M\9F:.t=
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 RDJ+QOVKg
b/u8}
J
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 q jz3<`7-
2bLI%gg3
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 & fu z 2xv
t`YWwI.
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 uE`r /=4
.x-J44i@/
10.6原子力显微镜 \GL*0NJ
,?( ciO)
10.6.1AFM的基本硬件组成 zTY;8r+
u w33: G
10.6.2AFM的工作原理 ?Vc0)
^=+e?F`:{
10.6.3AFM的工作模式 uv]{1S{tb
8z}^j TM
10.6.4AFM在力学测量中的应用 VRbQdiZ{
{x {H$ f
10.7扫描近场光学显微镜 &94W-zh
E^ wyD-ii/
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 oa`#RC8N
6G of. :"f
10.7.2光子扫描隧道显微镜 0%<+ J;'o
G\= _e8(
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 B!;+_%P76
=6\LIbO
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 W~ruN4q.
J,5+47b1}R
10.8扫描探针显微镜 hw=GR_,
exZLj0kvF
10.8.1NRC的大范围计量型AFM ^DB{ qU
}mk>!B}=
10.8.2PTB研制的大范围SPM n]y EdL/1
C6jR=@42Q
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 ;>>C)c4V "
~<)vKk
习题与思考10 HB iBv-=,
->gZ)?Fqy
参考文献 gU;&$
|=K_F3aJ
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