《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。 Tp-<!^o4
afE`GG-
[attachment=124599] V m+e%
第1章光学测量的基础知识 J)yNp,V
=\u QGH
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势 (4ueO~jb $
-`knSR
1.1.1基本概念 xweV8k/
[3&Y* W
1.1.2误差与测量不确定度 JrZ"AId2
h0;PtQb1
1.1.3基本构成 35>VCjCw0
>M1m(u84#
1.1.4主要应用范围 ^
hoz<Ns
LY> -kz]
1.1.5基本方法 7NG^I6WP-
B6| g2Tt
1.1.6发展趋势 z^xrB$8
u
f/!^QL{
1.2光学测量中的常用光源 YS 7R8 |
gt~hUw L
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类 ~k}>CNTr
TttD}`\.
1.2.2热光源 <0?h$hf4c
/<J&ZoeJB
1.2.3气体放电光源 MGoYL \
1#o><
?
1.2.4固体发光光源 $]H^?
l,(Mm,3
1.2.5激光光源 #:C?: RMS
k Z^}
1.3光学测量中的常用光学器件 \Pv_5LAo
e7fA-,DV
1.3.1激光准直镜 C9?R *2L>
o'9K8q\1
1.3.2分光镜 _ 9@D o6
y]z^e\qc)
1.3.3偏振分光镜 / /ty] j
=v (MdjwFl
1.3.4波片 ]yzqBbV
1O<Gg<<,e
1.3.5角锥棱镜 +@
'( N
W6=j^nv
1.3.6衍射光栅 WGx e3(d
h X?rIx
1.3.7调制器 ML6V,-KU
BC/oh+FW3
1.3.8光隔离器 u!iBAr5
J?Y1G<&
1.4光学测量中的常用光电探测器 \M@9#bd
8(GH.)I+0
1.4.1常用光电探测器的分类 h}vzZZ2,
jQrj3b.NC3
1.4.2光电探测器的主要特性参数 8|\0\Wd;vu
cy0
%tsB|
1.4.3常用光电探测器介绍 ]klP.&I/0
,d^ze =
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路 Cd>GY
i{['18Q$F3
1.5.1光学测量系统中的噪声 . kv/db
2!6+>nvO
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路 X)-9u 8
i0,'b61qE
1.6光学测量中的常用调制方法与技术 \t'v-x>2y5
$Vu % 4kq
1.6.1概述 6CK WKc
xjm|ewo
1.6.2机械调制法 OH z>B!`
@ y{i.G
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术 5kX # qT=
aD2+9?m
习题与思考1 )X8?m < cG
=44hI86
第2章光干涉测量 kh11Y1 Q0d
y:FxX8S$'e
2.1光干涉基础知识 L&C<-BA/
mLa0BIP
2.1.1光的干涉条件 6$]p;}#
[dszz7/L
2.1.2干涉条纹的形状 W{0g tT0
?DN4j!/$
2.1.3干涉条纹的对比度 Fx^e%":@ip
XM0 ;c F
2.1.4产生干涉的途径 qDOJ;> I
aJ nZco6
2.2波面干涉测量 q&eUw<(F
.EOHkhn
2.2.1概述 =Mg/m'QI
&4aY5y`8+f
2.2.2泰曼格林干涉仪 oD5 VE
f8>S<:
2.2.3移相干涉仪 /0w?"2-
D$sG1*@s-
2.2.4共路干涉仪 |]qwD,eiH,
=:fFu,+{
2.3激光干涉仪
MX3s s,F
B3p[A k
2.3.1迈克尔逊干涉仪 +y+-~;5iv
i(eLE"G+
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理 [+=h[DC
2r+@ s g
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路 : +1S+w
Ek!$Ary
2.4白光干涉仪 2>s@2=Aq
' O#,;n
2.5外差式激光干涉仪 ? WD|a(
Cm4$&?
2.5.1概述 NNWbbU3wjh
8}Pd- .se
2.5.2双频激光干涉仪 |+?ABPk"
/]/3)@wT
2.5.3激光测振仪 !fFmQ\|)4S
>R5qhVYFb
2.6激光自混合干涉测量 :#M(,S"Qq
"HWl7 c3q
2.7绝对长度干涉计量 P7IxN)b7
1dhp/Qh
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪 SE0"25\_G
R/H ?/
2.7.2激光无导轨测量 c Z(7/Pl
O/gBBTB
2.8激光干涉测量的重大应用举例 gnS0$kCJ:
Dh*>361y-
2.8.1激光干涉测量引力波 H}}]Gh.T
AJRfl% 3
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量 J~Gq#C^ e
E' p5
习题与思考2 O,Xf.O1c
#;F1+s<|QJ
第3章激光准直与跟踪测量 ~rBeJZ
e+"r L]
3.1概述 [CH%(#>i~
U!@ 3['
3.1.1激光准直测量基本原理 }r&^*"
2=
&[BDqi
3.1.2激光准直测量系统的组成 {nH.
_
Pnb?NVP!^9
3.2激光测量直线度原理 ^>?gFv WB%
&~
g||rq
3.2.1直线度测量概述 aHKv*-z-
EP#3+B sH
3.2.2激光测量直线度方法 @] .Ko[P~
tzv&E0 |d
3.2.3直线度测量误差分析 ;4nz'9+
2Y&QJon)
3.3激光同时测量多自由度误差 iMnp `:*
CT6Ca,
3.3.1滚转角测量 EEQW$W1@
Pms"YhyZ7
3.3.2四自由度误差同时测量 H*_:IfI!
w K@k}d
3.3.3五自由度误差同时测量 XW6>;:4k
IfoeHAWX
3.3.4六自由度误差同时测量 iARIvhfdi
>^%]F[Wo
3.3.5激光跟踪测量 4{rwNBj(
RE]u2R6Y
习题与思考3 m (nGtrQJm
^8dJJ*
第4章激光全息与散斑测量 \p"`!n
TD+V.}
4.1全息术及其基本原理 CuP Z0
6\(wU?m'/
4.1.1全息术基本原理 yG?,8!/]
]}R\[F (_%
4.1.2全息图的类型 yG' 5u p
Wa~'p+<c~b
4.1.3全息设备基本构成 ?DEj|
i8
AW@ I,
4.2激光全息干涉测量 j+Nu n
e!*d(lHKos
4.2.1单次曝光法 <5 MnF
&e q>>
4.2.2二次曝光法 AE1!u{
[E_6n$w
4.2.3时间平均法 P?*$Wf,~n
ny17(Y =
4.3激光全息干涉测量的应用 +_uT1Ps BY
!+& "y K@J
4.3.1位移和形状检测 vINm2%*zJ
zN JK+_O=
4.3.2缺陷检测 [ Y.3miE
1]#qxjZ~
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性 [*w ^|b ?
b|t` )BF
4.4激光散斑干涉测量 6=2M[ T
7{j9vl6
4.4.1散斑的概念 ?!1K@/!
Pq`]^^=be'
4.4.2散斑照相测量 %"V Y)
ao QK.7
4.4.3散斑干涉测量 v-2O{^n
Da5Zz(
4.4.4电子散斑干涉 |Vc8W0~0
s%"3F<\
4.4.5时域散斑干涉 @#Jc!p7 )
cP63q|[[
4.5散斑干涉测量的应用举例 \;&9h1?Mn
/\_`Pkd3m
习题与思考4 TTpK8cC
O=8:K'
第5章激光衍射和莫尔条纹测量 FR _R"p
l)GV&V
5.1激光衍射测量基本原理 U'@eUY(Ov$
XHcT7} ]
5.1.1单缝衍射测量 Q+gd|^Vc9
K.G}*uy
5.1.2圆孔衍射测量 sL] KBux
p't>'?UH|
5.2莫尔条纹测量 g76l@QYIU
v|`f8M2
5.2.1莫尔条纹的形成原理 jSp4eq
5$0@f`sj
5.2.2莫尔条纹的基本性质 PpX=~Of~
(D F{l?4x-
5.2.3莫尔条纹测试技术 ST1PSuC~
%k
@ "*
5.3衍射光栅干涉测量 5hak'#2
+xMK.*H]W
5.3.1衍射光栅干涉测量原理 6f/>o$
Q9=vgOW+
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术 >Du5B&41
.t|vwx
5.4X射线衍射测量 :a#Mq9ph!
JaP2Q } &B
5.4.1X射线衍射测量原理 tK{2'e6x
8xzEb RNJ)
5.4.2X射线衍射测量材料应力 #FKo:id`K
&P Wz4hZ
习题与思考5 Q]Q] k j2
I)I,{xT4
第6章机器视觉测量 H/'tS b
^XEX" E
6.1摄像机模型 ~ .7r
`G>
6
6.2图像处理技术 vUh.ev0
H~JPsS;
6.2.1图像滤波 pfs RV]
% FW__SN$c
6.2.2图像增强 V}(snG,
3OTq
6.3结构光视觉测量 HV ab14}E
Cp(,+ dD
6.3.1激光三角法的测量原理 GY 4?}T^s
W#!![ JD c
6.3.2结构光视觉测量系统 &niR OM,;K
F M:ax{
6.3.3点结构光视觉测量原理 G>f-w F6
5#/" 0:2
6.3.4线结构光视觉测量原理 QWG?^T
fi
$$`E@\ 5P
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法 @bU(z$eB
v`#T)5gl-
6.4双目立体视觉测量 TWE$@/9 )g
v]+ ,kbT
6.4.1数学模型 :c%vl$
"J^M@k\!
6.4.2双目立体视觉的标定方法 + Z[(s!
wZN<Og +;
6.5基于相位的视觉测量 U WYLT-^x
k @'85A`
6.5.1相移形貌测量 K~8;wDN`b
R r+Y::E
6.5.2立体相位偏折测量 S?*pC J0
Ga0=
G&/
6.6视觉测量的应用举例 ?r C^@)
YO o?.[}@
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 wQiRj.
b$)b/=2
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法 [I:D\) $<
r2H_)Oi
习题与思考6 J/Ki]T9
AU@K5jwDwQ
第7章激光测速与测距 Z|+SC \Y
Av[L,4A
7.1多普勒效应与多普勒频移 $>zLa_cn|
J2H/z5YRJ4
7.2激光多普勒测速 \AV6 ;;}&
Cn4o^6? "
7.2.1激光多普勒测速的基本原理 qYLOq `<f
AG6tt
7.2.2激光多普勒测速技术 ukBj@. ~
:FOMRrf7.
7.2.3激光多普勒测速技术的进展 uTY5.8
1MV\Jm
7.3激光测距 lgp- /O"T
D(6d#c
7.3.1脉冲激光测距 X& EcQ
lAuI?/E
7.3.2相位激光测距 ) 9h5a+Z
$'!r/jV
7.4激光测速和测距应用 |KFR C)g
.r!:` 6
7.4.1车载激光多普勒测速 `Z L ~k
}WXO[ +l
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距 t. B %7e
]0<T,m Z
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距 z;`o>Ja2
pcIJija:
习题与思考7 `ro~l_U;A
KM Z:$H
第8章光纤传感原理与技术 ,&$=2<Dx
v#i,pBj
8.1概述 X=]FVHV;
n |5+HE4@
8.1.1光纤传感的主要类型 `[x`#irD
f%ude@E3
8.1.2光纤传感的主要特点 8+m;zvDSU
_hlLM ,p
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律 GQ~wx1jj1
a& b75.-
8.2.1光纤的基本结构 3n-~+2l
tM3eB= .*
8.2.2平板波导介质中的光波模式 N3 qtq9{
Yg@k +
8.2.3光在光纤中的传输规律 xu[6h?u(h8
4kZX$ct }
8.2.4光纤的传输特性 MzLnD D^
u'}SaX]0
8.3光纤传感 #`R`!4
|#^##^cF/
8.3.1强度调制型光纤传感 If F@$eO
0 =#)-n
8.3.2相位调制型光纤传感 %: rct
#hPa:I$Oc
8.3.3偏振调制型光纤传感 ^b)8l
Kp[ F@A#
8.3.4波长调制型光纤传感 2uw1R; zw
O!#yP Sq ?
8.3.5光纤分布式传感 _kR);\V.8
Dj!v+<b
习题与思考8 $S{B{FK
<:=}1t.Z
第9章激光雷达三维成像技术 4E[ 9)n+YV
lt 74`9,f
9.1激光雷达三维成像原理 LPr34BK
*`D(drnT{
9.1.1激光雷达距离方程 7 ,Tg>,%Q
7!.#:+rg5#
9.1.2信噪比 # P[d?pY
hxcRFqX"
9.1.3可探测距离 +dd\_\
os/_ObPiX
9.1.4横向成像参数 oCD#Gmr
.|=~x3mPw
9.2激光三维成像雷达技术 [|{2&830
w\wS?E4G
9.2.1机械扫描激光成像雷达 (6##\}L& 9
YCJc Dab
9.2.2面阵成像激光雷达 x;d*?69f]
EXt?xiha?
9.2.3固态激光成像雷达 yk
r5bS
v5J%
p4
9.2.4非机械扫描激光成像雷达 iDp'M`(6h
y U"pU>fV@
9.3激光雷达三维成像技术的新发展 (.6~t<DRv
YK(I '
9.4激光三维成像雷达的应用 t[>y=89
"[W${q+0x
习题与思考9 bvVEV
W$_}lE $
第10章光学探针测量 alu3CE
Qoa gy L
10.1微观表面形貌测量 M[aF3bbN
jhs('n,
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展 !V|%n(O"
)tc"4lp -
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点 Gwl]sMJ
g5THkxp
10.2机械式探针测量 .9r+LA{
tu.Tvtudzj
10.2.1机械式探针测量基本原理 x\/N09
j SLC L'
10.2.2机械式探针测量系统 "M e)'
=b\k$WQ_(
10.3光学焦点探测 u L`6}0
sfLH[Q?
10.3.1强度式探测方法 6$42 -a%b
tG1,AkyZ
10.3.2差动探测方法 Grot3a
P3[!-sv
10.3.3散光方法 E bTj Bq
^.']-XjC
10.3.4Foucault方法 -p|JJx?r
H)#HK!F6f
10.3.5斜光束方法 %Pl
7FHfB
rLt`=bl&&U
10.3.6共焦方法 -Fi{ [%&u
6O|B'?]Pf
10.3.7光学焦点探针的特点 : z= C
w QV4[
10.4干涉型光学探针测量
aD5jy
:` FL95
10.4.1相移干涉光学探针测量方法 }o>6 y>=
T(<
[k:`
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法 #.
mc+n:I
{Pi+VuLE
10.5扫描隧道显微镜 sY @S
jlh yn0
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构 >0#Wk mRY
eh`s fH
10.5.2扫描隧道显微镜的功能 `S&(J2KV
'
K X'{ Gy
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素 Fbvw zZ
8|:bis~wm
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用 M$|r8%z1
' %JIc~LJ
10.6原子力显微镜 ["5Z =4
v
};r
10.6.1AFM的基本硬件组成 kpxWi=y
Mi|PhDXMh
10.6.2AFM的工作原理 T6
K?Xr{_
i5oV,fiZo
10.6.3AFM的工作模式 MS`wd
~d+.w%Z `
10.6.4AFM在力学测量中的应用 v% mAU3M
"O`{ QVg:
10.7扫描近场光学显微镜 J;?#Zt]`L
RbexsBq
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理 + -[M 7J
wUnz D)
10.7.2光子扫描隧道显微镜 7/p&]0w
^|h5*Tb
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统 Y}G 9(Ci&
|AY`OVgcKD
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术 /h)_Q;35S;
+/">]QJ
10.8扫描探针显微镜 *'b3Z3c,;
^h
q?E2-
10.8.1NRC的大范围计量型AFM -pW nO9q
m@|0iDS
10.8.2PTB研制的大范围SPM ba= -F4?
9qhX\, h
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程 0?]Y^:
8M{- RlR
习题与思考10 o\n9(ao
^jY'Hj.Bs
参考文献 ck= x_HB1
^/K]id7 2
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