光学测量原理、技术与应用
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广东广州
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作者冯其波 主编 李家琨 副主编
出版社清华大学
ISBN9787302630685
出版时间2023-08
装帧平装
开本其他
定价59元
货号1203032585
上书时间2024-08-11
商品详情
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目录
第1章 光学测量的基础知识
1.1 基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势
1.1.1 基本概念
1.1.2 误差与测量不确定度
1.1.3 基本构成
1.1.4 主要应用范围
1.1.5 基本方法
1.1.6 发展趋势
1.2 光学测量中的常用光源
1.2.1 光源选择的基本要求和光源的分类
1.2.2 热光源
1.2.3 气体放电光源
1.2.4 固体发光光源
1.2.5 激光光源
1.3 光学测量中的常用光学器件
1.3.1 激光准直镜
1.3.2 分光镜
1.3.3 偏振分光镜
1.3.4 波片
1.3.5 角锥棱镜
1.3.6 衍射光栅
1.3.7 调制器
1.3.8 光隔离器
1.4 光学测量中的常用光电探测器
1.4.1 常用光电探测器的分类
1.4.2 光电探测器的主要特性参数
1.4.3 常用光电探测器介绍
1.5 光学测量系统中的噪声和常用处理电路
1.5.1 光学测量系统中的噪声
1.5.2 光学测量系统中的常用处理电路
1.6 光学测量中的常用调制方法与技术
1.6.1 概述
1.6.2 机械调制法
1.6.3 利用物理光学原理实现的光调制技术
习题与思考1
第2章 光干涉测量
2.1 光干涉基础知识
2.1.1 光的干涉条件
2.1.2 干涉条纹的形状
2.1.3 干涉条纹的对比度
2.1.4 产生干涉的途径
2.2 波面干涉测量
2.2.1 概述
2.2.2 泰曼格林干涉仪
2.2.3 移相干涉仪
2.2.4 共路干涉仪
2.3 激光干涉仪
2.3.1 迈克尔逊干涉仪
2.3.2 实用激光干涉仪主要部件的作用原理
2.3.3 实用激光干涉仪的实际构成和常见光路
内容摘要
本书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。
本书可作为高等院校光电信息科学与工程、光学工程、仪器仪表、机械电子工程、自动化等专业本科生
教学用书,也可供从事相关专业的科研技术人员学习阅读。
精彩内容
第3章CHAPTER3激光准直与跟踪测量激光准直测量就是利用光的直线传播定律及激光良好的直线性，以激光束作为直线基准来获取被测物体的各种形位误差。本章首先介绍光学准直测量的基本原理和系统组成；然后介绍激光直线度测量方法并进行误差分析；最后介绍激光多自由度误差同时测量和激光跟踪测量。
第22集微课视频3.1概述激光具有极好的方向性，一个经过准直的连续输出的激光光束，其激光光束能量分布中心的连线可以认为是一条几何直线，并作为准直测量的空间基准线。激光准直测量就是利用激光束的直线性，以激光束作为直线基准，通过获取被测物体与基准光束之间的偏离量，得到被测几何量的偏差。
准直技术是大型几何参数与形位误差的测量基础，如直线度、同轴度、平面度、平行度、垂直度等几何量。因此，高精度准直技术是计量测试的重要研究领域，在生产和生活中有极其广泛的应用。例如，在电梯导轨的安装、大型平台的平面度测量、大型机械零部件轴孔同轴度和同心度测量、大坝外部变形监测等领域，准直技术都有着广泛的应用。
3.1.1激光准直测量基本原理1.准直与自准直的基本原理传统的平行光管又称为准直仪，它的作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。平行光管主要由一个望远物镜和一个安置在物镜焦平面的分划板组成，平行光管常见与平面反射镜组合，通过读数目镜构成自准直仪。自准直仪是利用光学自准直原理，用于小角度测量或可以转换为小角度测量的一种常用计量测试仪器，在直线度等测量领域有着广泛的应用。早期的自准直仪以光学机械式为主，通过人眼观察进行测量，目前国内外均有多种型号的光电自准直仪产品，采用高分辨力的CCD，测量灵敏度可以达到0.005″，其基本构成和原理如
图31所示。
图31自准直测量系统构成及原理光源发出的光束经过聚光镜均匀照明到位于物镜的焦平面上的十字分划板上，十字形刻线经分光镜、物镜、反射镜后，光线返回经物镜和分光镜，十字形刻线成像在置于物镜的焦平面上的面阵CCD器件上，十字形刻线图像经图像采集卡后输入计算机，经计算机分析处理后给出测量结果。
如图31(b)所示，根据平面镜的反射特性，若平面镜绕垂直于入射面的轴转动θ角，反射光线将转动2θ角，转动方向与平面反射镜的转动方向相同。因此，像O′相对应反射镜垂直于光轴时的像O有一个位移量x，这个位移量x与反射镜偏角θ的关系为
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