《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。 Lj3Pp$h
Qkhor-f0
[attachment=124599] .t/@d(R
第1章光学测量的基础知识 q'TIN{\.{
=itQ@ ``r
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 P+ wpX
OmS8cSYGc
1.1.1基本概念 m/ID3_
EdkIT|c{
1.1.2误差与测量不确定度 P(/ eVD#v
KSHq0A6/q%
1.1.3基本构成 )a x>*
JbQY{z !
1.1.4主要应用范围 { 8oGWQgrj
|(.%`BTD
1.1.5基本方法 "/mt uU3rt
<HzL%DX
1.1.6发展趋势 RBBmGZ
,>8w|951'
1.2光学测量中的常用光源 n?;rWq"
F=e-jKogK
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 QR _h#N2h
~_c1 h@
1.2.2热光源 ;{q*
.{} 8mFi1
1.2.3气体放电光源 Q WEE%}\3}
0!7p5
1.2.4固体发光光源 egURRC!
#V%98| "
1.2.5激光光源 y@I t#!u0
-a &<Un/
1.3光学测量中的常用光学器件 ZfK[o{9>
A.dbb'^
1.3.1激光准直镜 j@ D,2 B;
_53~D=
1.3.2分光镜 :O$bsw:3w<
Wpi3 5JrC
1.3.3偏振分光镜 t(9q 6x3|e
h /^bRs`;
1.3.4波片 7(N+'8
m[7 4 p
1.3.5角锥棱镜 LO>42o?/i
$LFL4Q
1.3.6衍射光栅 nSC2wTH!1
@NqwJ .%g
1.3.7调制器 x3Y)l1gh
K +3=gBU*w
1.3.8光隔离器 T'@+MA) ~
l
$"hhI8
1.4光学测量中的常用光电探测器 _#s,$K#
|K06 H
?6X
1.4.1常用光电探测器的分类 ~~ rR< re
X<P
<-e9
1.4.2光电探测器的主要特性参数 aR/?YKA
[ nP s
1.4.3常用光电探测器介绍 .\glNH1d
3m` >D
e
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 ZcQu9XDIt
|=m.eU
1.5.1光学测量系统中的噪声 -4&
i t:
=4a:)g'
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 \ '4~@
,1$F #Eh
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 yi>A ogQ,
wz*iw d-
1.6.1概述 eY5mwJ0K
2_+>a"8Y
1.6.2机械调制法 5;U Iz@BJ
Es%f@$0uy
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 JHt
U"
Z,A $h >Z
习题与思考1 e12QYoh
&|~7`
第2章光干涉测量 Mm R6V#@:
$2?AJ/2r$b
2.1光干涉基础知识 8Auek#[
wG3b{0
2.1.1光的干涉条件 "J 1A9|
L ,dh$F
2.1.2干涉条纹的形状 2!D z9m3
]HuB%G|t1V
2.1.3干涉条纹的对比度 JhFbze>
o g5VB
2.1.4产生干涉的途径 \7r0]& _
d?2ORr|m=
2.2波面干涉测量 o8 JOpD
Nc7"`!;-
2.2.1概述 pg4W?N`
dm 4Q'u
2.2.2泰曼格林干涉仪 ~Ld5WEp k3
Q=`yPK>{$N
2.2.3移相干涉仪 yx :^*/
K8;SE !
2.2.4共路干涉仪 <\~v$=G
,PTM'O@aU#
2.3激光干涉仪
?<EzILM
w={q@.
g%
2.3.1迈克尔逊干涉仪 3' i6<
( Xh <F
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 J rx^
e0zP LU}
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 pj$J A
73;Y(uh9
2.4白光干涉仪 Lt't
)!2@v@SQ
2.5外差式激光干涉仪 K381B5_ h
pCs3-&rI3
2.5.1概述 P}v
;d]
#'_#t/u
2.5.2双频激光干涉仪 @N4_){s*
hCcI]#S&
2.5.3激光测振仪 gjDNl/r/
u7L?9
2.6激光自混合干涉测量 @7twe;07r
mr\,"S-`
2.7绝对长度干涉计量 bY" zK',m
.9nqJ7]
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 e*7O!Z= O
pl`4&y%Me
2.7.2激光无导轨测量 >1j#XA8
GY%9V5GB
2.8激光干涉测量的重大应用举例 ; llPM`)
atTR6%!6
2.8.1激光干涉测量引力波 P0l
fK}
?+t;\
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 5whW>T
XV]N}~h o`
习题与思考2 T+Z[&|
/ox7$|Jyr
第3章激光准直与跟踪测量 NUV">i.(
B$ eM
3.1概述 wQ+pVu?6_
ywwA,9~
3.1.1激光准直测量基本原理 os/h~,=
& FhJ%JK
3.1.2激光准直测量系统的组成 sFpg
9\Jc7[b
3.2激光测量直线度原理 8^UF 0>`'
)U %`7(bN
3.2.1直线度测量概述 <_Yd N)x
<?.eU<+O`S
3.2.2激光测量直线度方法 d{S' 6*`D
duG!QS:
3.2.3直线度测量误差分析 (47?lw
&
dc )%5fV\
3.3激光同时测量多自由度误差 %1i:*~g
w+)${|N ?
3.3.1滚转角测量 Jt8;ddz
wA5Iz{uQO
3.3.2四自由度误差同时测量 h4` 8C]
vbid>$%
3.3.3五自由度误差同时测量 d A)T>
6Z_V,LD9L
3.3.4六自由度误差同时测量 ;M~,S^U
Nf] ?hfJ
3.3.5激光跟踪测量 RTmp $lV
$g>bp<9v4
习题与思考3 0AO^d[v
A U9C#;JD
第4章激光全息与散斑测量 o/{`\4
s <YN*~
4.1全息术及其基本原理 NY.Cr.}
&#PPXwmR
4.1.1全息术基本原理 *u+DAg'&
|4@cX<d.
4.1.2全息图的类型 0D,@^vw bK
A%D 'Z85
-
4.1.3全息设备基本构成 wpZ"B+oK!
?}?"m:=
4.2激光全息干涉测量 2y`h'z
S^%3Vf}
4.2.1单次曝光法 mx9vjW fy
1V2]@VQF
4.2.2二次曝光法 7!J-/#!
+R*DE5dz
4.2.3时间平均法 -Lq+FTezE
H'WYnhU&
4.3激光全息干涉测量的应用 zH1 ; h
~R|9|k
4.3.1位移和形状检测 n-9xfn0U~#
i 9ySD
4.3.2缺陷检测 _^_3>}y5op
](JrEg$K
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 yY8zTWji_
89M'klZ
4.4激光散斑干涉测量 `CWhjL8^
z6` 0 Uv~
4.4.1散斑的概念 dXTD8 )&
#da{3>z:
4.4.2散斑照相测量 ,V1"Typ#<
h7Uj "qH
4.4.3散斑干涉测量 ~xqiasE#K
xL15uWk-
4.4.4电子散斑干涉 Z#.d7B"
Ck/44Wfej
4.4.5时域散斑干涉 .))g] CH
Ey7zb#/<!
4.5散斑干涉测量的应用举例 D9+qT<ojN
1hw.gn*JK>
习题与思考4 HO<|EH~lu
,&BNN]k
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 )%^l+w+&
9n(68|^$
5.1激光衍射测量基本原理 =AO
(
e 6mZ;y5_
5.1.1单缝衍射测量 %Yu~56c-
T U 6s~
5.1.2圆孔衍射测量 LcGKYl (\K
;O7 "!\
5.2莫尔条纹测量 4`8s] X
g>t1rZ
5.2.1莫尔条纹的形成原理 *6y Y>LW
Fv]6 a n.
5.2.2莫尔条纹的基本性质 {@2+oOuYfN
]$ d ;P
5.2.3莫尔条纹测试技术 (G F}c\=T7
gnH {_
5.3衍射光栅干涉测量 1'/
[x(/]d
c!E{fS P
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 ~Eg]Auk7
{m*lt3$k
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 P; .r oD9
( #y2R F8j
5.4X射线衍射测量
V.{HMeE4
R3G\Gchd
5.4.1X射线衍射测量原理 ;+DEU0|pe
Tw';;euw
5.4.2X射线衍射测量材料应力 <TVJ9l
l<1zLA~G
习题与思考5 [2,D] e
81E EYf
第6章机器视觉测量 g?80>-!bF
,a&,R*r@&
6.1摄像机模型 GeJ}m yD O
ZV--d'YiEm
6.2图像处理技术 /k/X[/WO
CzG[S\{+
6.2.1图像滤波 l)\Q~^cxd
{>
,M
6.2.2图像增强 * sldv
cD]H~D}M
6.3结构光视觉测量 f+9WGN pw
)Lz
=[e
6.3.1激光三角法的测量原理 qh.F}9o
O1~7#nJ*4[
6.3.2结构光视觉测量系统 by+xK~>
Yeg<MrS4D
6.3.3点结构光视觉测量原理 7C'@g)@^/
bVz<8b6h'-
6.3.4线结构光视觉测量原理 (W#CDw<ja
@&G} '6vF!
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 SZT n=\
]A }ZaXd
6.4双目立体视觉测量 2FZ T
cO]w*Hti
6.4.1数学模型 Je|:\Qk
r^6@Zwox]
6.4.2双目立体视觉的标定方法 d;<'2 8A
Xps
\+l% i
6.5基于相位的视觉测量 qv(3qY
OCu_v%G 0
6.5.1相移形貌测量 7HVENj_b+M
~D@ YLW1z(
6.5.2立体相位偏折测量 &Z > ??|f
2OpA1 $n6
6.6视觉测量的应用举例 o@N[O^Q
V
DTH }= r-
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 a& 0g0n6
Sed 8Q-m
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 /RJ]MQ\*O
c/ImK`:)4a
习题与思考6 ~ S<aIk0l
?,x\46]>_K
第7章激光测速与测距 9<0yz?b':
}' tJc $!
7.1多普勒效应与多普勒频移 Y2t Vq})!
]&H"EHC< $
7.2激光多普勒测速 Z$INmo6
w0;4O)H$O
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 KDb j
C'3
hBRi5 &%
7.2.2激光多普勒测速技术 E`.hM}h
tl /i
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 HI{q#
Uhr2"Nuuy
7.3激光测距 [K,P)V> K
S'^ q
7.3.1脉冲激光测距 kJl^,q
ML'y `S
7.3.2相位激光测距 @:RoY vk$
qE2VUEv5Y
7.4激光测速和测距应用 \"$P :Uv
?;v\wx
7.4.1车载激光多普勒测速 IagM#}m@
@. $-
^-
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 ]QHp?Ii1
q
8sfG ;)
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 OQfFS+6
i$%Bo/Y
习题与思考7 y+k^CT/u
\,Ws=9f
第8章光纤传感原理与技术 ~5N
oR
YFS6YA
8.1概述 *<S>PbqLw
"~r)_Ko
8.1.1光纤传感的主要类型 @*<0:Q|m
%w[Z/
8.1.2光纤传感的主要特点 aL[6}U0 (}
?Xvy0/s5
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 &*" *b\
e`b #,=
8.2.1光纤的基本结构 Z@dVK`nD
s !?uLSEdb
8.2.2平板波导介质中的光波模式 ^?H|RAp
Dfzj/spFV
8.2.3光在光纤中的传输规律 U!-Nx9
+@^);b6
8.2.4光纤的传输特性 v[|W\y@H/3
wHs1ge (
8.3光纤传感 6 /YJA*
kd !?N
8.3.1强度调制型光纤传感 q 0F6MAXj
' m~=sC_uL
8.3.2相位调制型光纤传感 6Jq[]l"v
h_#=f(.'j
8.3.3偏振调制型光纤传感 WtZI1 `\qe
p& RC#wYu
8.3.4波长调制型光纤传感 v]{UH {6
MuOKauYa
8.3.5光纤分布式传感 +Mijio
`K5*Fj x
习题与思考8 T 'c39
wjl )yo$z
第9章激光雷达三维成像技术 f0SrPc v
k o[w#j
9.1激光雷达三维成像原理 :Q"|%#P
}ww/e\|Nt=
9.1.1激光雷达距离方程 R]X 0D.
S j ~SG
9.1.2信噪比 f/O6~I&g
lh 'S_p8g
9.1.3可探测距离 nI] EfHU
24#qg '
9.1.4横向成像参数 @ T\n@M]
# }y8hzS$
9.2激光三维成像雷达技术 dWQsC|
HQm_ K0$
9.2.1机械扫描激光成像雷达 A/<u>cCW
IyHbl_ P ^
9.2.2面阵成像激光雷达 Tp;W4]'a*:
A_9^S !
9.2.3固态激光成像雷达 D`WRy}o
<r: AJ;
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 i WD|F-
<v0`r2^S{-
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 q5R|
^uf
HCN/|z1Xq
9.4激光三维成像雷达的应用 I2*rtVAP'j
&t9 V
习题与思考9 (|^m9v0:
7m-%
第10章光学探针测量 FoK2h! _
.fl r
10.1微观表面形貌测量 4 ` #Q
7v%c.
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 ac l<dY6
tsc `u>
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 p?Azn >qBa
VQla.Y
10.2机械式探针测量 [oTe8^@[
g&FTX>wX
10.2.1机械式探针测量基本原理 v~Q'm1!O4\
Z igv;}#
10.2.2机械式探针测量系统 RHC ZP
@[3c1B6K
10.3光学焦点探测 EhHxB
fAQ
U0_^6zd_
10.3.1强度式探测方法 Zl5'%b$&
O6;"cUv
10.3.2差动探测方法 !B3TLe h
f( 5(V
%
10.3.3散光方法 /g<Oh{o8
[7 v|bd
10.3.4Foucault方法 kMQ
/ 9~
SL4?E<Jb
10.3.5斜光束方法 nzflUR{`-
v(2N@s <%
10.3.6共焦方法 EG>?>K_D
/WTE z\k
10.3.7光学焦点探针的特点 y>a?<*Y+e
+&
r!%j7
10.4干涉型光学探针测量 5Kg'&B (
$6"(t= %{
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 \~5|~|9<
jfuHZ^ YA
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 aas.-N T
xR 1G
10.5扫描隧道显微镜 A;TP~xq\
A0DGDr PD
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 LCHMh6
_>-
D*l
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 Rg?6e N
>pU9}2fpT
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 E8#
>k
_M^.4H2
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 rpT.n-H>%A
KrE 'M
10.6原子力显微镜 <gp?}Lk
Y Q+hQ:4-
10.6.1AFM的基本硬件组成 B R2Gb~#T
j#](Q!
10.6.2AFM的工作原理 r `O
Yq
g@`i7qN
10.6.3AFM的工作模式 1-_r\sb
y }odTeq
10.6.4AFM在力学测量中的应用 9@
tp#
^ po@U"
10.7扫描近场光学显微镜 .Nn11F< d
Q z~uD'Rs/
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 YFO{i -*q
? 5C'9 V
10.7.2光子扫描隧道显微镜 x e`^)2z
jm^.E\_
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 xVm-4gB
A l U^ ,X
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 z5>I9R^q;
NQ9v[gv
10.8扫描探针显微镜 2c9?,Le/;
[^5\Ww
10.8.1NRC的大范围计量型AFM }s }g}t8v-
[?!I*=*b
10.8.2PTB研制的大范围SPM r\Nfq(w
ZitM<Qi&y
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 '/W$9jm
U.7fMc#
习题与思考10 %M(RV_R+6
v ,KKn\X
参考文献 U&5* >fd=
% Y ^J''
|