光學測量原理、技術與套用

《光學測量原理、技術與套用》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者：馮其波 主編 李家琨 副主編。

基本介紹

• 中文名：光學測量原理、技術與套用
• 作者：馮其波 主編 李家琨 副主編
• 出版時間：2023年8月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302630685 
• 定價：59 元

內容簡介

本書以光學測量中光的特性為主線,以光學測量方法與技術為中心,全面介紹了光學測量涉及的基本 理論、測量原理與方法、技術特點與典型套用等。全書共10章,第1章介紹光學測量的基本知識,第2~5 章分別介紹光干涉測量、雷射準直與跟蹤測量、雷射全息與散斑測量、雷射衍射和莫爾條紋測量; 第6章介 紹機器視覺測量; 第7章介紹雷射測速與測距; 第8章介紹光纖感測原理與技術; 第9章介紹雷射雷達三 維成像技術; 第10章介紹光學探針測量。

圖書目錄

目錄

第1章光學測量的基礎知識

1.1基本概念、基本方法、套用領域及發展趨勢

1.1.1基本概念

1.1.2誤差與測量不確定度

1.1.3基本構成

1.1.4主要套用範圍

1.1.5基本方法

1.1.6發展趨勢

1.2光學測量中的常用光源

1.2.1光源選擇的基本要求和光源的分類

1.2.2熱光源

1.2.3氣體放電光源

1.2.4固體發光光源

1.2.5雷射光源

1.3光學測量中的常用光學器件

1.3.1雷射準直鏡

1.3.2分光鏡

1.3.3偏振分光鏡

1.3.4波片

1.3.5角錐稜鏡

1.3.6衍射光柵

1.3.7調製器

1.3.8光隔離器

1.4光學測量中的常用光電探測器

1.4.1常用光電探測器的分類

1.4.2光電探測器的主要特性參數

1.4.3常用光電探測器介紹

1.5光學測量系統中的噪聲和常用處理電路

1.5.1光學測量系統中的噪聲

1.5.2光學測量系統中的常用處理電路

1.6光學測量中的常用調製方法與技術

1.6.1概述

1.6.2機械調製法

1.6.3利用物理光學原理實現的光調製技術

習題與思考1

第2章光干涉測量

2.1光干涉基礎知識

2.1.1光的干涉條件

2.1.2干涉條紋的形狀

2.1.3干涉條紋的對比度

2.1.4產生干涉的途徑

2.2波面干涉測量

2.2.1概述

2.2.2泰曼格林干涉儀

2.2.3移相干涉儀

2.2.4共路干涉儀

2.3雷射干涉儀

2.3.1麥可遜干涉儀

2.3.2實用雷射干涉儀主要部件的作用原理

2.3.3實用雷射干涉儀的實際構成和常見光路

2.4白光干涉儀

2.5外差式雷射干涉儀

2.5.1概述

2.5.2雙頻雷射干涉儀

2.5.3雷射測振儀

2.6雷射自混合干涉測量

2.7絕對長度干涉計量

2.7.1柯氏絕對光波干涉儀

2.7.2雷射無導軌測量

2.8雷射干涉測量的重大套用舉例

2.8.1雷射干涉測量引力波

2.8.2光刻機工件台六自由度超精密測量

習題與思考2

第3章雷射準直與跟蹤測量

3.1概述

3.1.1雷射準直測量基本原理

3.1.2雷射準直測量系統的組成

3.2雷射測量直線度原理

3.2.1直線度測量概述

3.2.2雷射測量直線度方法

3.2.3直線度測量誤差分析

3.3雷射同時測量多自由度誤差

3.3.1滾轉角測量

3.3.2四自由度誤差同時測量

3.3.3五自由度誤差同時測量

3.3.4六自由度誤差同時測量

3.3.5雷射跟蹤測量

習題與思考3

第4章雷射全息與散斑測量

4.1全息術及其基本原理

4.1.1全息術基本原理

4.1.2全息圖的類型

4.1.3全息設備基本構成

4.2雷射全息干涉測量

4.2.1單次曝光法

4.2.2二次曝光法

4.2.3時間平均法

4.3雷射全息干涉測量的套用

4.3.1位移和形狀檢測

4.3.2缺陷檢測

4.3.3測量光學玻璃折射率的不均勻性

4.4雷射散斑干涉測量

4.4.1散斑的概念

4.4.2散斑照相測量

4.4.3散斑干涉測量

4.4.4電子散斑干涉

4.4.5時域散斑干涉

4.5散斑干涉測量的套用舉例

習題與思考4

第5章雷射衍射和莫爾條紋測量

5.1雷射衍射測量基本原理

5.1.1單縫衍射測量

5.1.2圓孔衍射測量

5.2莫爾條紋測量

5.2.1莫爾條紋的形成原理

5.2.2莫爾條紋的基本性質

5.2.3莫爾條紋測試技術

5.3衍射光柵干涉測量

5.3.1衍射光柵干涉測量原理

5.3.2衍射光柵干涉測量系統與技術

5.4X射線衍射測量

5.4.1X射線衍射測量原理

5.4.2X射線衍射測量材料應力

習題與思考5

第6章機器視覺測量

6.1攝像機模型

6.2圖像處理技術

6.2.1圖像濾波

6.2.2圖像增強

6.3結構光視覺測量

6.3.1雷射三角法的測量原理

6.3.2結構光視覺測量系統

6.3.3點結構光視覺測量原理

6.3.4線結構光視覺測量原理

6.3.5結構光視覺測量系統的標定方法

6.4雙目立體視覺測量

6.4.1數學模型

6.4.2雙目立體視覺的標定方法

6.5基於相位的視覺測量

6.5.1相移形貌測量

6.5.2立體相位偏折測量

6.6視覺測量的套用舉例

6.6.1基於三維視覺檢測技術的白車身三維視覺檢測系統

6.6.2基於機器視覺的焊縫寬度測量方法

習題與思考6

第7章雷射測速與測距

7.1都卜勒效應與都卜勒頻移

7.2雷射都卜勒測速

7.2.1雷射都卜勒測速的基本原理

7.2.2雷射都卜勒測速技術

7.2.3雷射都卜勒測速技術的進展

7.3雷射測距

7.3.1脈衝雷射測距

7.3.2相位雷射測距

7.4雷射測速和測距套用

7.4.1車載雷射都卜勒測速

7.4.2空間碎片的雷射脈衝測距

7.4.3飛秒光梳色散干涉測距

習題與思考7

第8章光纖感測原理與技術

8.1概述

8.1.1光纖感測的主要類型

8.1.2光纖感測的主要特點

8.2光在波導介質中傳輸的基本理論及規律

8.2.1光纖的基本結構

8.2.2平板波導介質中的光波模式

8.2.3光在光纖中的傳輸規律

8.2.4光纖的傳輸特性

8.3光纖感測

8.3.1強度調製型光纖感測

8.3.2相位調製型光纖感測

8.3.3偏振調製型光纖感測

8.3.4波長調製型光纖感測

8.3.5光纖分散式感測

習題與思考8

第9章雷射雷達三維成像技術

9.1雷射雷達三維成像原理

9.1.1雷射雷達距離方程

9.1.2信噪比

9.1.3可探測距離

9.1.4橫向成像參數

9.2雷射三維成像雷達技術

9.2.1機械掃描雷射成像雷達

9.2.2面陣成像雷射雷達

9.2.3固態雷射成像雷達

9.2.4非機械掃描雷射成像雷達

9.3雷射雷達三維成像技術的新發展

9.4雷射三維成像雷達的套用

習題與思考9

第10章光學探針測量

10.1微觀表面形貌測量

10.1.1微觀表面形貌測量技術的發展

10.1.2微觀表面三維形貌測量的特點

10.2機械式探針測量

10.2.1機械式探針測量基本原理

10.2.2機械式探針測量系統

10.3光學焦點探測

10.3.1強度式探測方法

10.3.2差動探測方法

10.3.3散光方法

10.3.4Foucault方法

10.3.5斜光束方法

10.3.6共焦方法

10.3.7光學焦點探針的特點

10.4干涉型光學探針測量

10.4.1相移干涉光學探針測量方法

10.4.2掃描差分干涉光學探針測量方法

10.5掃描隧道顯微鏡

10.5.1掃描隧道顯微鏡的基本原理與系統結構

10.5.2掃描隧道顯微鏡的功能

10.5.3掃描隧道顯微鏡設計的主要考慮因素

10.5.4掃描隧道顯微鏡的新發展與套用

10.6原子力顯微鏡

10.6.1AFM的基本硬體組成

10.6.2AFM的工作原理

10.6.3AFM的工作模式

10.6.4AFM在力學測量中的套用

10.7掃描近場光學顯微鏡

10.7.1掃描近場光學顯微技術的基本原理

10.7.2光子掃描隧道顯微鏡

10.7.3掃描近場光學顯微鏡的基本結構與系統

10.7.4掃描近場光學顯微鏡系統的關鍵技術

10.8掃描探針顯微鏡

10.8.1NRC的大範圍計量型AFM

10.8.2PTB研製的大範圍SPM

10.9探針式測量儀器的測量分辨力和量程

習題與思考10

參考文獻