《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。 _g%TSumvq<
0:w "M< 80
[attachment=124599]
#$1Z
第1章光学测量的基础知识 >zAUW[]C:I
@+3kb.P%7
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 (T`E!A0I\?
2 3OC2|
1.1.1基本概念 Xtt ? ]
'3zc|eJt&
1.1.2误差与测量不确定度 ;AO#xv+#
V |(H|9
1.1.3基本构成 4=<tWa|@9
I:K"'R^
1.1.4主要应用范围 vz.>~HB P
RuII!}*
1.1.5基本方法 C8
\5A8c
&f-Uyr7?
1.1.6发展趋势 p
w8 s 8?
]a5 f2l E
1.2光学测量中的常用光源 T5a*z}L5
'>r7V
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 i3rH'B -I.
xJ#d1[kzo
1.2.2热光源 0c} }Q
d3=KTTi\
1.2.3气体放电光源 O,Cb"{qH8
^fZ& QK
1.2.4固体发光光源 5[c^TJ3
uEX!xx?Q#
1.2.5激光光源 tH-C 8Qxy
d_IAs
1.3光学测量中的常用光学器件 |JQQU! x
YW7b)u Yf
1.3.1激光准直镜 #B4%|v;`E?
rqY`8Ry2M
1.3.2分光镜 l1f\=G?tmU
?Y@N` S
1.3.3偏振分光镜 q
FAT]{{
e)(wss+d7P
1.3.4波片 hEp(A8g)bQ
9I4K}R
1.3.5角锥棱镜 [eC2 "&}
tCdqh-
1.3.6衍射光栅 gP;&e: /3
1fpQLaT
1.3.7调制器 EM[WK+9>I{
/Njd[= B
1.3.8光隔离器 B] Thn
)c)vTZy
1.4光学测量中的常用光电探测器 RS8Hf ~0G
[Al&
1.4.1常用光电探测器的分类 (L/_ ^!ZX
h2XfC. f
1.4.2光电探测器的主要特性参数 "thdPZ
~vyf4TF<#
1.4.3常用光电探测器介绍 d8c=L8~jt
5yP\I+Fm
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 B!?%O
?!` /m|"
1.5.1光学测量系统中的噪声 "$YJX1u3
>&}%+r\
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 `~By)?cT_>
,^\2P$rT
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 %-1O.Q|f
' F9 jq
1.6.1概述 :g Wu9Y|{
(&F
,AY3A
1.6.2机械调制法 HK2 []G
A;]}m8(*
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 ZzJ?L4J5v
J^Wa8Q;9lX
习题与思考1 ;z $(nhJ
/7Cc#P6
第2章光干涉测量 SC)g^ E#
D$I5z. a
2.1光干涉基础知识 t*1fLumXR
j~[ z2tV
2.1.1光的干涉条件 !ug8SAOaz/
o <pf#tifv
2.1.2干涉条纹的形状 Nh_Mz;ITuu
1S CR.@ k<
2.1.3干涉条纹的对比度 gc-@"wI?
{Tq_7,8
2.1.4产生干涉的途径 N_W}*2(
$QN"w L||
2.2波面干涉测量 .$+#1-
F%@aB<Nu
2.2.1概述 gG(fQ
89U"
P2#XKG
2.2.2泰曼格林干涉仪 i@"@9n~
+0nJ
2.2.3移相干涉仪 g| I6'K!<
:V RNs
2.2.4共路干涉仪 keL&b/@
d928~y
W
2.3激光干涉仪 jCOIuw
3Q.#c,`jV
2.3.1迈克尔逊干涉仪 7&jTtKLj
}ppN k :B
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 &=] ~0$
=Y |VgV
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 cUKE
Ug>~Rq]
2.4白光干涉仪 6t[+pL\b
u8&Z!p\
2.5外差式激光干涉仪 gY/" cq
S&Zm0Ku
2.5.1概述 fg_4zUGM+g
C kOz
2.5.2双频激光干涉仪 &^ 1$^=
riY~%9iV'
2.5.3激光测振仪 zy/@
WFPE
BC&S> #\
2.6激光自混合干涉测量 IA8f*]?
=Y{ (%sn
2.7绝对长度干涉计量 !/'t5~x[
yVU^M?`#
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 _|kxY '_[8
,w<S|#W~+
2.7.2激光无导轨测量 Y,<{v L EC
ey7 f9
2.8激光干涉测量的重大应用举例 N7b8 m?!
\)#kquH/l
2.8.1激光干涉测量引力波 +\d56j+D
6Zm# bFQ
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 AifWf2$S
_hAcJ{Y
习题与思考2 2V mNZ {<
oK 6tTK
第3章激光准直与跟踪测量 eenH0Ovv
6iVxc|Ia
3.1概述 9UdM`v)(
W9 GxXPA
3.1.1激光准直测量基本原理 '}ptj@,
c6 9C
3.1.2激光准直测量系统的组成 RIW xs Zt
SD "FErJ
3.2激光测量直线度原理 ?8npG]L)
PCHu #5j_a
3.2.1直线度测量概述 \FQRNj?'_
o |{5M|nD
3.2.2激光测量直线度方法 %aG5F }S2~
E:UW#S%A
f
3.2.3直线度测量误差分析 cM(:xv
*v;2PP[^
3.3激光同时测量多自由度误差 xK *b1CB
8g@<d ^8@
3.3.1滚转角测量 yr)G]K[/
u@Ih GME
3.3.2四自由度误差同时测量 1{)5<!9! l
: %l TU
3.3.3五自由度误差同时测量 gh/EU/~d
,?J!
3.3.4六自由度误差同时测量 }^ApJS(FQ
R/~p>ap g8
3.3.5激光跟踪测量 f(>p=%=O
fa E t6
习题与思考3 (yH'{6g\
;km`P|<U
第4章激光全息与散斑测量 ~8q)^vm>f?
%0S 3V[4I
4.1全息术及其基本原理 !a{^=#qq&I
v,FU^f-'
4.1.1全息术基本原理 8 }I$'x
du<tGsy
4.1.2全息图的类型 H[6:_**?o
[>jbhV'
4.1.3全息设备基本构成 .p<:II :6
[T8WT hs
4.2激光全息干涉测量 ak7bJ~)X=
aB_F9;IR
4.2.1单次曝光法 _F6OM5F"N
vLv@&lMW
4.2.2二次曝光法 b)6D_Az7c
{ BP{C=p
4.2.3时间平均法 y_*
!6Xr
^=GC3%
J
4.3激光全息干涉测量的应用 TJ10s%,V
cq,S P&T~
4.3.1位移和形状检测 wg9t)1k{e
+5w))9@
4.3.2缺陷检测 Zd3S:),&
4GkWRu1
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 ]&o$b ]
)1]ZtU
4.4激光散斑干涉测量 % "q9:{m
2":pE U{E
4.4.1散斑的概念 Ansk ,$
dH;8mb|#'
4.4.2散斑照相测量 ${<%" hR$
qrb[-|ie&
4.4.3散斑干涉测量 ;@mS^ik")$
j
b!x:
4.4.4电子散斑干涉 b:U$x20n$
'F/~o1\.
4.4.5时域散斑干涉 W/=.@JjI
_( '=b /
4.5散斑干涉测量的应用举例 Sgeh %f
'K$[^V
习题与思考4 V><,UI=,n
@D]5c ivm_
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 C/q'=:H;
{JO^ tI
5.1激光衍射测量基本原理 e2AX0(
{AhthR%(1
5.1.1单缝衍射测量 ;!>rn xB?4
ny] ?I
5.1.2圆孔衍射测量 x !?u^
TYy?KG>:'
5.2莫尔条纹测量 9 >= ;FY
4svBzZdr
5.2.1莫尔条纹的形成原理 {dhXIs
=Z{O<xw'
5.2.2莫尔条纹的基本性质 ?1* cO:O
Q{ O+
5.2.3莫尔条纹测试技术 5-FQMXgThc
rF3wx.
5.3衍射光栅干涉测量 hXcyoZ8
L 8c0lx}Nn
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 AgWa{.`f:
(j%~ u&+ -
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 zv|2:4H
cb@?}(aFl
5.4X射线衍射测量 fZ6MSAh
`vU%*g&R
5.4.1X射线衍射测量原理 pf]xqhL
[ZN tCnv
5.4.2X射线衍射测量材料应力 DRSr%d
R#s )r
习题与思考5 '@a}H9> }
-{KQr1{5UM
第6章机器视觉测量 MH
=%- S
1Rt33\1J0
6.1摄像机模型 59 h]UX=
Oz w.siD
6.2图像处理技术 T tfo^ksw
2VPdw@ "~}
6.2.1图像滤波 S%$ }(
^dI42 4
6.2.2图像增强 L,HhbTRca
]N/=Dd+|
6.3结构光视觉测量 vRznw&^E
pg6cF
6.3.1激光三角法的测量原理 EW}Bz h>b
<S5 BDk
6.3.2结构光视觉测量系统 'HO$C, 1]
@Y?#Sl*
6.3.3点结构光视觉测量原理 , xw#NG6
kT| dUw9G
6.3.4线结构光视觉测量原理 > ; jZa
\|n-
O=}=2
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 gx-2v|pZ
Vk` h2BV
6.4双目立体视觉测量 9,c(y sv"
k}S :RK
6.4.1数学模型 |e=,oV"
c\/=iVw,
6.4.2双目立体视觉的标定方法 ^Xz@`_I
Z/G
ev"p
6.5基于相位的视觉测量 G5{ T5#
J ; S
(>c
6.5.1相移形貌测量 *}Xf!"I#]N
u :}%xD6
6.5.2立体相位偏折测量 x! hh"x
jY & k
6.6视觉测量的应用举例 O6@j &*jS
!zBhbmlKt
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统 n #mA/H;wV
Y h7rU?Gj
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 O],T,Z?z
1kz\IQ {
习题与思考6 C=-=_>Q,L<
b jy Zk_\
第7章激光测速与测距 . 28<tEf
;:iY) }
7.1多普勒效应与多普勒频移 %]\kgRr
~cWAl,(B<F
7.2激光多普勒测速 >3ZFzh&OYQ
97Lte5c6r
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 ]{!U@b
.b_)%jd x
7.2.2激光多普勒测速技术 X3(tuqmi
Y&`=jDI
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 r`$OO,W
Y y5h"r
7.3激光测距 mD/9J5:
'Jiw@t<o3`
7.3.1脉冲激光测距 \ Bz_p'[G
Mv uQz7M#d
7.3.2相位激光测距 $ Y;U[_l#
Y2| #V#
7.4激光测速和测距应用 JELT o u
0Vj4+2?L5;
7.4.1车载激光多普勒测速 w2Us! <x
:1 ^LsLr5
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 wrviR
3^IpE];+:u
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 X1,I
WJ$bf(X*
习题与思考7 Q}`0W[a
~
LU
\i0|i|
第8章光纤传感原理与技术 d^@ dzNv
i 6R~`0>Q
8.1概述 B3: ez
jj
'>NCMB{*
8.1.1光纤传感的主要类型 tI]Q%S,
,%6P0#-
8.1.2光纤传感的主要特点 |<HPn4
,X
tG:25 T0
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 c7<wZ
jGJLSEe_
8.2.1光纤的基本结构 [I0:=yJ+
O $LfuL
8.2.2平板波导介质中的光波模式 >c1!p] &V
*7:>EP
8.2.3光在光纤中的传输规律 \}+_Fo/
XQ#;Zs /l
8.2.4光纤的传输特性 E8!e:l
=Q
;" KJ7p
8.3光纤传感 W~6EEyD%
M*y)6H k~
8.3.1强度调制型光纤传感 2 X.r%&!1M
@>u]4Jn
8.3.2相位调制型光纤传感 ?iPC*
56}U8X
8.3.3偏振调制型光纤传感 k;2GEa]w
t,Qyf N
8.3.4波长调制型光纤传感 H ]P.
x!I
|) nZ^Cc
8.3.5光纤分布式传感 "&%I)e^
dOa +(fMe
习题与思考8 u0 P|0\
vY4\59]P
第9章激光雷达三维成像技术 7[w,:9& }
m/Oh\KlIl
9.1激光雷达三维成像原理 U [*FCD!~
C.~,qmOP
9.1.1激光雷达距离方程 uvMy^_}L
+$u$<z 3Q
9.1.2信噪比 ! _f9NK
$()5VM b
9.1.3可探测距离 |P[w==AAf
PbW(%7o(t
9.1.4横向成像参数 FO=4:
LyZ.l*h%=m
9.2激光三维成像雷达技术 j`oy`78O
6tX q:
9.2.1机械扫描激光成像雷达 !i{aMxUP
~Am,%"%\
9.2.2面阵成像激光雷达 Vc_'hz]Z
j\,EO+ZQCv
9.2.3固态激光成像雷达 OSlvwH%(EE
<L`KzaA
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 w0 ht
wr5AG<%(
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 ?a8^1:
(gy#js #
9.4激光三维成像雷达的应用 U@g4w !$r
M*!agh
习题与思考9 lm!.W5-l
rv &<{@AS~
第10章光学探针测量 sA/pVU
`JOOnTenQ
10.1微观表面形貌测量 < %($7VMev
G]D+Sl4<7i
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 g>Y|9 Y
d^RxQuA
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 6;u$&&c(
ZZ k=E4aae
10.2机械式探针测量 QFw +cy
s1=X>'q
10.2.1机械式探针测量基本原理 aIJt0;
Ai:BEPKe
10.2.2机械式探针测量系统 m=?KZ?U`
6`O.!|)
10.3光学焦点探测 ^=T $&gD
gGr^@=;YC
10.3.1强度式探测方法 a&tSj35*6
Nd`%5%'::
10.3.2差动探测方法 plUZ"Tr
vtw6FX_B
10.3.3散光方法 D&/kCi= R
h?r p|uPQ
10.3.4Foucault方法 y<HO:kZ8`
ZNf6;%oGG
10.3.5斜光束方法 KB%"bqB|
_jJPbKz
10.3.6共焦方法 U F?H>Y&
!u_Y7i3^
10.3.7光学焦点探针的特点 "{tg8-a4)
NPCs('cd>?
10.4干涉型光学探针测量 >SML"+>
\]&#%6|V
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 #.it]Nv{
{. 2k6_1[
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 'ixwD^x
)f}YW/ '
10.5扫描隧道显微镜 V=zi
>o`
\Kl+ 5% L
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 V^JV4 `o
U'8bdsF_
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 iMI lZ
|UK}
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 *RXbc~
H
Fz1_w$^
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 > H '4{|
e?opkq\f
10.6原子力显微镜 <%maDM^_\(
qp/v^$EA
10.6.1AFM的基本硬件组成 \]=7!R Q\
w9NHk~LHKF
10.6.2AFM的工作原理 KMU4n-s"o
6,d@p
10.6.3AFM的工作模式 ]Bm/eRy"
^~G8?]w
10.6.4AFM在力学测量中的应用 }D7I3]2>
? %`@ub $
10.7扫描近场光学显微镜 F_;vO%}
Fb^:V4<T
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 V >ieh2G(
pcYG~pZ9
10.7.2光子扫描隧道显微镜 >iD )eB
>+]_5qc
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 HR
;)|j{!
c.,2GwW
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 I 4,K43|
!X"K =zt"
10.8扫描探针显微镜 s0DGC
A T9q3
10.8.1NRC的大范围计量型AFM et,f_fd7v
m Mb'@
10.8.2PTB研制的大范围SPM }"=AG
3H|_mX
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 v=_6XF
3
|hHR
习题与思考10 `0P$#5?
?R K]FP"A
参考文献 o3I Tr';
2_zp:v
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