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第1章　光学测量的基础知识1

1.1　基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势1

1.1.1　基本概念1

1.1.2　基本构成2

1.1.3　主要应用范围3

1.1.4　基本方法4

1.1.5　发展趋势5

1.2　光学测量中的常用光源7

1.2.1 光源选择的基本要求和光源的分类7

1.2.2　热光源8

1.2.3　气体放电光源9

1.2.4　固体发光光源9

1.2.5　激光光源10

1.3　光学测量中的常用光电探测器13

1.3.1　常用光电探测器的分类13

1.3.2　光电探测器的主要特性参数15

1.3.3　常用光电探测器的介绍17

1.4　光学测量系统中的噪声和常见处理电路26

1.4.1 光学测量系统中的噪声26

1.4.2　光学测量系统中的常用电路27

1.5　光学测量中常用调制方法与技术32

1.5.1　概述32

1.5.2　机械调制法33

1.5.3　利用物理光学原理实现的光调制技术33

本章参考文献38

第2章　光干涉技术39

2.1　光干涉的基础知识39

2.1.1　光的干涉条件39

2.1.2　干涉条纹的形状40

2.1.3　干涉条纹的对比度40

2.1.4 产生干涉的途径43

2.2　干涉光学测量技术44

2.2.1　概述44

2.2.2　泰曼-格林干涉仪47

2.2.3　移相干涉仪47

2.2.4　共路干涉仪49

2.3　激光干涉仪57

2.3.1　迈克尔逊干涉仪57

2.3.2　实用激光干涉仪主要构件的作用原理58

2.4　白光干涉仪75

2.5　外差式激光干涉仪77

2.5.1 概述77

2.5.2　双频激光干涉仪78

2.5.3　激光测振仪79

2.6　绝对长度干涉计量81

2.6.1　柯氏绝对光波干涉仪81

2.6.2　激光无导轨测量83

2.6.3　激光跟踪测量85

2.7　激光多自由度同时测量技术86

2.7.1　概述86

2.7.2　直线度测量87

2.7.3　偏摆角和俯仰角度的测量91

2.7.4　滚转角测量93

2.7.5　多自由度同时测量95

本章参考文献96

第3章　激光全息测量与散斑测量技术97

3.1　全息术及其基本原理97

3.1.1　全息术基本原理97

3.1.2　全息图的类型99

3.1.3　全息基本设备101

3.2　激光全息干涉测量技术102

3.2.1　全息干涉测量方法102

3.2.2　激光全息干涉测量技术的应用107

3.3　激光散斑干涉测量111

3.3.1　散斑的概念111

3.3.2　散斑照相测量原理及应用111

3.3.3　散斑干涉测量原理及应用113

3.3.4 电子散斑干涉测量（ESPI）117

本章参考文献118

第4章　激光衍射测量和莫尔条纹技术119

4.1　激光衍射测量基本原理119

4.1.1　单缝衍射测量120

4.1.2　圆孔衍射测量124

4.1.3　光栅衍射测量125

4.2　莫尔条纹测试技术126

4.2.1　莫尔条纹的形成原理126

4.2.2　莫尔条纹的基本性质130

4.2.3　莫尔条纹测试技术131

本章参考文献139

第5章　光学三维测量技术140

5.1　物体宏观三维形状测量技术概述140

5.1.1　接触式测量140

5.1.2　非接触式测量法141

5.1.3　主动宏观三维形状测量技术143

5.2　激光三角法测量物体三维形状145

5.2.1　激光三角法的测量原理145

5.2.2　激光线光三维形状测量技术146

5.2.3　激光同步扫描三维形状测量技术148

5.3　基于光栅投射的三维形状测量技术149

5.3.1 光栅投射法测量三维形状的基本原理149

5.3.2　相位测量技术151

5.4　光学三维形状测量技术的应用154

5.5　微观表面三维形貌测量技术概述157

5.5.1　微观表面形貌测量技术的发展157

5.5.2　表面形貌二维评定参数158

5.5.3　微观表面三维形貌测量的特点160

5.6　微观表面三维形貌的机械式探针测量技术162

5.7　微观表面三维形貌的光学式探针测量技术164

5.7.1　焦点探测方法165

5.7.2　干涉测量技术170

5.7.3　微观表面三维形貌测量仪器的测量分辨率和量程172

本章参考文献174

第6章　激光测速与测距技术175

6.1　多普勒效应与多普勒频移175

6.2　激光多普勒测速技术179

6.2.1　激光多普勒测速的基本原理179

6.2.2　激光多普勒测速技术180

6.2.3　激光多普勒测速技术的进展189

6.3　激光测距技术190

6.3.1　脉冲激光测距191

6.3.2　相位激光测距192

本章参考文献196

第7章　光纤传感技术197

7.1　光传输的基本理论197

7.1.1　反射和折射197

7.1.2　全反射199

7.1.3　光的干涉201

7.1.4 光波导201

7.2　光纤传感技术206

7.2.1　强度调制型光纤传感技术206

7.2.2　相位调制型光纤传感技术207

7.2.3　偏振调制型光纤传感技术211

7.2.4　波长调制型光纤传感技术212

7.2.5　光纤分布式传感技术215

本章参考文献216