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光學測量原理技術與應用(微課視頻版高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:馮其波|責編:吳彤雲
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302630685
  • 出版日期：2023/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：301
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    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理論、測量原理與方法、技術特點與典型應用等。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、激光准直與跟蹤測量、激光全息與散斑測量、激光衍射和莫爾條紋測量；第6章介紹機器視覺測量；第7章介紹激光測速與測距；第8章介紹光纖感測原理與技術；第9章介紹激光雷達三維成像技術；第10章介紹光學探針測量。
    本書可作為高等院校光電信息科學與工程、光學工程、儀器儀錶、機械電子工程、自動化等專業本科生的教學用書，也可供從事相關專業的科研技術人員學習閱讀。
作者介紹
編者:馮其波|責編:吳彤雲
    馮其波，北京交通大學物理科學與工程學院教授、博士生導師，北京市優秀教師。2005—2017年擔任北京交通大學理學院院長。目前擔任中國儀器儀錶學會光機電技術與系統集成分會、設備結構健康監測與預警分會副理事長，以及中國計量測試學會計量儀器專業委員會副主任委員、中國光學學會理事、中國光學工程學會理事、全國設備結構健康監測標準化工作組副主任委員等學術職務。長期從事光電檢測方面的教學與科研工作，主持國家自然科學基金重大科研儀器研製項目、重點項目、國家863項目等，發表論文200余篇，其中SCI檢索期刊論文60余篇；獲發明專利授權50余項，包括6項美國專利和2項歐洲專利；獲得省部級科技成果獎一等獎3項，二等獎3項；出版教材2部，獲得國家級教學成果獎二等獎1項，北京市教學成果獎一等獎和二等獎各1項。
目錄
第1章  光學測量的基礎知識
  1.1  基本概念、基本方法、應用領域及發展趨勢
    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  主要應用範圍
    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  激光光源
  1.3  光學測量中的常用光學器件
    1.3.1  激光准直鏡
    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  光學測量系統中的雜訊和常用處理電路
    1.5.1  光學測量系統中的雜訊
    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  激光干涉儀
    2.3.1  邁克爾遜干涉儀
    2.3.2  實用激光干涉儀主要部件的作用原理
    2.3.3  實用激光干涉儀的實際構成和常見光路

  2.4  白光干涉儀
  2.5  外差式激光干涉儀
    2.5.1  概述
    2.5.2  雙頻激光干涉儀
    2.5.3  激光測振儀
  2.6  激光自混合干涉測量
  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  激光無導軌測量
  2.8  激光干涉測量的重大應用舉例
    2.8.1  激光干涉測量引力波
    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  激光准直與跟蹤測量
  3.1  概述
    3.1.1  激光准直測量基本原理
    3.1.2  激光准直測量系統的組成
  3.2  激光測量直線度原理
    3.2.1  直線度測量概述
    3.2.2  激光測量直線度方法
    3.2.3  直線度測量誤差分析
  3.3  激光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  激光跟蹤測量
  習題與思考3
第4章  激光全息與散斑測量
  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  激光全息干涉測量
    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  激光全息干涉測量的應用
    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  激光散斑干涉測量
    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  散斑干涉測量的應用舉例
  習題與思考4
第5章  激光衍射和莫爾條紋測量

  5.1  激光衍射測量基本原理
    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
  5.4  X射線衍射測量
    5.4.1  X射線衍射測量原理
    5.4.2  X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  激光三角法的測量原理
    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  視覺測量的應用舉例
    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  激光測速與測距
  7.1  多普勒效應與多普勒頻移
  7.2  激光多普勒測速
    7.2.1  激光多普勒測速的基本原理
    7.2.2  激光多普勒測速技術
    7.2.3  激光多普勒測速技術的進展
  7.3  激光測距
    7.3.1  脈衝激光測距
    7.3.2  相位激光測距
  7.4  激光測速和測距應用
    7.4.1  車載激光多普勒測速
    7.4.2  空間碎片的激光脈衝測距
    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  激光雷達三維成像技術
  9.1  激光雷達三維成像原理
    9.1.1  激光雷達距離方程
    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  激光三維成像雷達技術
    9.2.1  機械掃描激光成像雷達
    9.2.2  面陣成像激光雷達
    9.2.3  固態激光成像雷達
    9.2.4  非機械掃描激光成像雷達
  9.3  激光雷達三維成像技術的新發展
  9.4  激光三維成像雷達的應用
  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
    10.3.4  Foucault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應用
  10.6  原子力顯微鏡
    10.6.1  AFM的基本硬體組成
    10.6.2  AFM的工作原理
    10.6.3  AFM的工作模式
    10.6.4  AFM在力學測量中的應用
  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
    10.8.1  NRC的大範圍計量型AFM
    10.8.2  PTB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

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