《现代干涉测量技术》求取 ⇩

1　绪论1

1.1 历史的简单回顾1

1.2　现代干涉仪3

1.3 未来干涉仪的发展5

2　经典干涉理论7

2.1 光的干涉8

2.1.1 光干涉的基本理论8

2.1.2　光干涉的基本技术13

2.2 干涉仪中的瞳和窗54

2.2.1 干涉仪和干涉仪中瞳和窗的特点54

2.2.2 干涉仪中瞳和窗的分析55

3　相干性——现代相干理论63

3.1 经典相干性理论64

3.1.1 多色场的解析函数表示64

3.1.2 一阶相干性67

3.1.3 空间相干度及其测量方法68

3.1.4 时间相干度及其测量方法74

3.1.5　部分相干性75

3.1.6 二阶相干性及其典型实验76

3.1.7 高阶相干性78

3.2　量子相干性理论80

3.2.1 相干态80

3.2.2 一阶量子相干度83

3.2.3 二阶量子相干度86

3.3 影响相干性的因素90

3.3.1 光源线型宽度与时间相干度90

3.3.2 光源大小与空间相干度90

3.3.3 量子极限噪声91

3.4 改善相干性措施97

3.4.1 空间滤波98

3.4.2 选模98

3.4.3 锁模99

3.4.4 稳频102

3.5 干涉测量中常用的激光器及其相干性107

3.5.1 氦氖激光器108

3.5.2 二氧化碳激光器109

3.5.3 半导体激光器113

4　光波长和频率的测量与复现118

4.1　长度计量基准的发展118

4.1.1 长度单位米的定义119

4.1.2 米定义的复现123

4.2　激光光谱的分析与测量125

4.2.1 分子饱和吸收谱线稳定的氦氖激光系统126

4.2.2 分子饱和吸收谱线的测定130

4.2.3 计算机控制的偏频跟踪激光光谱仪132

4.2.4 原子饱和吸收谱稳定的半导体激光133

4.3　激光波长测量135

4.3.1 用迈克尔孙扫描干涉仪测量波长135

4.3.2 用平面F-P频率锁定干涉仪测量激光波长137

4.3.3 真空波长拍频检测138

4.4　绝对频率测量138

4.4.1 激光频率测量链138

4.4.2 光频测量的非线性器件145

5　测量长度和位移的干涉仪148

5.1 激光偏振干涉仪149

5.1.1 偏振干涉测长原理149

5.1.2 偏振干涉仪的细分方法150

5.1.3 激光偏振干涉仪的光学结构155

5.1.4 激光偏振干涉仪的误差与调整方法156

5.2　激光外差干涉仪162

5.2.1 外差干涉测长原理162

5.2.2 激光外差干涉仪的光源164

5.2.3 激光外差干涉仪的细分方法169

5.2.4 激光外差干涉仪的光学结构171

5.2.5 外差干涉仪的误差174

5.3　半导体激光干涉仪177

5.3.1 半导体激光器的工作原理及特性178

5.3.2 线性调频半导体激光干涉仪182

5.3.3 线性调频半导体激光测距184

5.3.4 自混频现象及其应用185

5.4 激光光栅干涉仪188

5.4.1 激光光栅偏振干涉仪188

5.4.2　激光光栅外差干涉仪190

5.4.3 线性调频半导体激光光栅干涉仪192

5.5 激光多波长无导轨测量193

5.5.1 多波长测量的原理194

5.5.2 3.39μm多波长激光干涉仪的原理200

5.5.3 多波长CO2激光干涉仪测量绝对距离206

5.5.4　连续波调频绝对距离测量213

5.6　现代商品干涉仪226

5.6.1 第一代激光干涉仪226

5.6.2　第二代激光干涉仪227

6　波面和面形的测量237

6.1 棱镜透镜干涉测量237

6.1.1 棱镜透镜综合性能的测量237

6.1.2　像差的计算240

6.1.3　激光棱镜干涉仪243

6.2　λ/100平面标准245

6.2.1 光学细分245

6.2.2 白光干涉条纹的处理247

6.2.3　平面标准248

6.3　激光外差平面干涉仪250

6.3.1 图像的采集250

6.3.2　数据拟合255

6.3.3 信噪比及其对测量精度的影响258

6.4 波前剪切干涉仪261

6.4.1 剪切原理261

6.4.2　波前特征264

6.4.3　全息剪切干涉测量几何像差265

6.5　平面波度测量268

6.5.1 激光干涉系统268

6.5.2　平面波度的评价270

6.6　数字波前测量272

6.6.1 电视扫描条纹中心的坐标测量系统272

6.6.2 移相式数字平面干涉仪277

6.6.3 子孔径重叠干涉法283

6.7 锥度的干涉测量285

7　表面微观形貌的干涉测量290

7.1 干涉显微镜的偏振器件292

7.1.1　Jamin系统292

7.1.2　Wollaston棱镜及其改进型293

7.1.3　Savart系统293

7.2　相移和锁相干涉仪294

7.2.1 相移干涉仪294

7.2.2　锁相干涉仪295

7.3　干涉显微镜296

7.3.1 Mirau和Linik干涉显微镜296

7.3.2　Nomarski干涉显微镜及其改进297

7.3.3　双焦干涉显微镜300

7.4　表面分析技术的新进展304

7.4.1 亚纳米零差检测干涉系统304

7.4.2　亚纳米外差检测干涉系统309

7.4.3 亚纳米自混频检测系统312

7.4.4 亚纳米自适应检测系统315

8　干涉传感器320

8.1 运动学参数传感器及其扩展应用320

8.1.1 多普勒（Doppler）原理321

8.1.2　激光测速仪的理论模型322

8.1.3　信噪比问题324

8.1.4 方向信息的获取325

8.1.5　流场测量327

8.1.6　飞行时间测速仪328

8.1.7　超低速度的测量329

8.2 角度和角速度传感器331

8.2.1　小角度有靶镜测量331

8.2.2 小角度无靶镜测量333

8.2.3　垂直度（直角）测量334

8.2.4　双频激光大角度测量335

8.2.5 环形激光测量角度和角速度336

8.2.6 动态转角测量345

8.3 应力应变传感器346

8.3.1 应力光学定律347

8.3.2 平面偏振光系统和圆偏振光系统348

8.3.3 密勒（Mueller）矩阵及其应用351

8.3.4　光纤的相位调制354

8.4　磁场测量传感器356

8.4.1 法拉第（Michael Faraday）效应磁光传感器356

8.4.2　克尔（John Kerr）效应磁光传感器364

8.4.3　光泵磁强计367

8.5 直线度和同轴度传感器369

8.5.1 光在大气中的传播特性369

8.5.2 直线度干涉仪372

8.5.3 同轴度干涉仪374

9　干涉测量的相关技术381

9.1 空气折射率的测量方法381

9.1.1 间接测量382

9.1.2 直接测量385

9.1.3 双波长双变量同时测量法400

9.2 激光的扩束和准直401

9.2.1 He-Ne激光器常用的参数401

9.2.2　高斯光束变换402

9.2.3 半导体激光器的单向扩束403

9.2.4 光纤耦合器405

10　干涉光谱仪409

10.1 光谱仪器的基本性能410

10.1.1 分辨率410

10.1.2　集光本领411

10.1.3 自由光谱范围412

10.1.4 光度精度和光度重现性412

10.1.5 光谱仪器的仪器函数412

10.2 法布里—珀罗（F—P）干涉仪412

10.2.1 法布里—珀罗（F—P）干涉仪的原理412

10.2.2 法布里—珀罗（F—P）干涉仪的光谱特性415

10.2.3 法布里—珀罗（F—P）干涉光谱仪418

10.2.4 球面法布里—珀罗（F—P）干涉仪422

10.2.5 复合法布里—珀罗（F—P）干涉仪423

10.3　傅里叶变换光谱仪的基本原理和结构423

10.3.1 概述423

10.3.2　傅里叶变换光谱仪的工作原理425

10.3.3　傅里叶变换光谱仪的结构437

10.3.4 时间分辨光谱技术450

10.4 干涉光谱技术的应用455

10.4.1 干涉光谱技术的测量原理456

10.4.2 在几何量计量中的应用459

10.4.3 灰体发射率的测量465

10.4.4 工业中的在线应用468

10.4.5　环境污染监测472

10.4.6　食品与农业应用474

10.4.7 生物医学应用476

10.4.8 天文学应用476

11　X射线干涉仪479

11.1 导言480

11.2 晶体中的衍射和干涉480

11.2.1 结晶学原理480

11.2.2　衍射和晶体结构488

11.2.3　X光衍射的动力学理论493

11.2.4 X光干涉仪基础499

11.3　硅材料及其加工506

11.3.1 整块硅X射线干涉仪的加工507

11.3.2 腐蚀510

11.3.3　硅表面的光学抛光510

11.3.4 相干性，加工允差和补偿510

11.4 纳米技术中的X射线干涉仪511

11.4.1 莫尔技术和缺欠研究511

11.4.2　散射参数的确定513

11.4.3　埃尺514

11.4.4　角度校准器523

12　干涉测量中的自适应原则530

12.1 自适应原则531

12.1.1 自适应原则同自适应设计531

12.1.2 自适应原则中预报和补偿的实时性533

12.1.3 自适应原则和弱信号检测技术538

12.2 实现自适应设计的方法539

12.2.1 实现自适应原则方法的分类540

12.2.2　纯光学方法541

12.2.3 光电结合方法544

12.2.4 光机电结合方法550

12.2.5 实现自适应设计的其它方法558

12.3 自适应同轴度测量仪561

12.3.1　设计前的状况561

12.3.2 将两光束分开的方案不适于同轴度测量562

12.3.3 寻求旋光准直仪的主要噪声因子563

12.3.4 自适应同轴度测量仪的原理设计565

12.3.5　其它设计问题567

12.3.6　结论572