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目录1

第一章 干涉测试技术1

编著：卓永模审：缪家鼎、董大年绪言1

§1-1光干涉的基础知识2

一、波动方程及基本量2

二、相干振动3

三、光干涉的实际条件4

四、光源的相干性5

五、干涉仪常用的光源及激光光源9

六、干涉条纹的间隔和形状10

§1-2双光束干涉测试11

一、泰曼-格林干涉仪测试11

二、典型的双光束干涉图及其分析11

三、任意波前的干涉图分析15

四、共路干涉仪测试16

五、横向剪切干涉仪测试25

一、双通道干涉仪33

§1-3多通道干涉仪测试33

二、多通道干涉仪36

§1-4条纹扫描干涉测试37

一、条纹扫描的测量原理38

二、条纹扫描干涉系统40

三、绝对校正44

四、电子计算机及其外部设备45

§1-5实时横向剪切干涉仪47

一、工作原理47

二、干涉仪的光学系统48

三、干涉仪的电子系统48

四、被测件的对准50

五、仪器测量精度的考虑50

§1-6激光干涉仪测量长度50

一、激光干涉测长的工作原理51

二、激光干涉测长的应用52

一、双频激光外差干涉仪56

§1-7激光外差干涉测试56

二、双频激光干涉仪的其它应用57

三、激光外差测量振动59

本章参考文献60

第二章 光全息技术61

编著：杨国光审：董大年、董太和61

§2-1全息原理及全息图特性61

一、概述61

二、全息原理61

三、全息图的数学描述62

四、全息图的类型65

五、全息图的特性67

六、全息图的分辨率与衍射效率83

§2-2全息测试技术85

一、全息干涉技术85

二、全息等高线技术89

三、全息相关技术94

一、缺陷检测99

§2-3全息技术的应用99

二、尺寸和形状检测104

三、三维测量107

四、振动的测量与分析111

五、粒子与流场分布测定112

六、其他应用114

§2-4计算全息技术120

一、概述120

二、计算全息原理120

三、制作步骤124

四、应用前景125

§2-5全息实用技术125

一、基本设备125

二、精密工作台126

三、激光器126

四、光学系统127

六、曝光及暗室处理129

五、全息底片129

本章参考文献130

第三章 散斑技术131

编著：龙槐生审：缪家鼎、董大年131

§3-1散斑及其性质131

一、散斑的形成131

二、散斑的大小131

三、散斑的光强分布132

§3-2平移、转动及应变对散斑的影响134

一、基本关系式134

二、物体应变对散斑的影响138

§3-3散斑计量技术140

一、概述140

二、聚焦散斑照相法141

三、离焦散斑照相法149

四、不用透镜的散斑法——客观散斑法154

五、散斑干涉术156

六、散斑剪切干涉术164

七、白光散斑技术169

八、测量物体位移与变形的几种方法小结170

§3-4散斑的应用171

一、用散斑测量振动171

二、测量透明物质的一些性质177

三、电子散斑干涉计量（ESPI）177

四、其他方面的应用184

§3-5实用方面的一些考虑187

一、感光材料187

二、照明光源187

三、物体187

四、照相物镜187

本章参考文献188

一、概述189

§4-1条纹形成原理189

二、条纹的形成189

第四章 莫尔条纹技术189

编著：曹向群审：董太和，缪家鼎189

三、莫尔条纹信号的特点191

§4-2光栅读数头193

一、读数头的分类和组成193

二、分光读数头193

三、直接接收式读数头194

四、镜象式读数头195

一、照明系统196

五、反射式读数头196

§4-3读数头元件的特点和参数选择196

二、光栅付系统199

三、光电转换204

四、计数概述206

§4-4莫尔技术的应用208

一、引言208

二、数字式测长系统209

三、扫描式粗光栅系统209

四、伺服跟踪系统211

五、角度测量仪系统215

六、三坐标测量机的数显系统219

§4-5莫尔等高线技术220

一、概述220

二、照射型原理220

三、投影型原理223

四、莫尔条纹等高线的实用技术224

五、应用举例225

本章参考文献228

第五章 光衍射技术230

编著：杨国光审：缪家鼎、董太和230

§5-1激光衍射计量原理230

一、概述230

二、计量原理230

三、基本公式231

四、技术特点233

§5-2激光衍射计量技术234

一、基本方案及其分析234

二、间隙计量法236

三、反射衍射法239

四、分离间隙法240

五、互补测定法241

六、爱里圆测定法243

七、测量精度与最大量程244

八、实际的激光衍射测量系统246

§5-3实际的应用249

一、间隙或间隙变化的测量249

二、位移与间隙的远距测量251

三、表面缺陷的自动检测251

四、细丝及薄带尺寸的测量254

五、角度的精密测量257

六、全场测量258

本章参考文献260

一、计量原理261

§6-2激光扫描计量技术261

§6-1概述261

编著：杨国光审：缪家鼎、董大年261

第六章 光扫描技术261

二、f-θ扫描物镜263

三、光学系统的匹配265

四、球面镜扫描系统268

五、应用272

§6-3位相调制扫描技术277

一、光调制扫描法277

二、外差扫描法279

§6-4光扫描定位技术280

一、光电显微镜技术280

二、激光扫描定位装置282

§6-5表面特征检测的扫描技术283

一、反射光检测法283

二、散射光检测法284

三、扫描频谱分析法286

§6-6光扫描技术的其他应用288

一、三维扫描技术289

二、激光退火扫描技术290

三、激光打印技术291

四、无定向激光扫描293

本章参考文献294

第七章 光导纤维技术295

编著：张仲先审：董大年、董太和295

§7-1概述295

一、光纤的结构和种类296

§7-2光纤传光原理及传输特性296

二、光纤的传输模式297

三、光纤的传输损耗301

四、光纤的色散301

§7-3光学纤维传感器工作原理302

一、分类302

二、工作原理302

§7-4光纤传感器的应用306

一、功能型光纤传感器的应用306

二、非功能型光纤传感器的应用318

§7-5光纤实用技术329

一、光纤的选择329

二、光纤的处理方法330

三、光纤中的光耦合330

四、光纤的分光与合光器335

本章参考文献335

二、多普勒频移336

一、概述336

§8-1激光多普勒效应336

编著：张仲先审：董太和、缪家鼎336

第八章 激光多普勒技术336

三、差动多普勒技术338

§8-2激光多普勒测速技术339

一、激光多普勒测速的特点339

二、激光多普勒测速原理340

三、激光多普勒测速仪的基本光路341

一、方向判别和外差技术346

§8-3流速方向判别和多维测量346

二、多维激光多普勒测量技术352

§8-4激光多普勒信号处理系统355

一、激光多普勤信号的特点355

二、频谱分析法356

三、频率跟踪法357

四、计数型信号处理法358

五、滤波器组分析法359

六、光子计数相关法360

七、扫描干涉法361

八、信号处理技术的选择362

§8-5激光多普勒技术的应用362

一、管道内水流的测量363

二、激光测量二相流363

三、血液流动的研究364

四、激光多普勒显微镜和生物体研究364

五、湍流的研究365

七、转子动叶栅内部气流速度的测量366

六、丙烷气火焰流速的测量366

八、大气风速测量367

九、超音速风洞中激光测速？？367

十、固体表面速度的测量367

十一、振动的测量368

本章参考文献369

第九章 激光光谱技术371

编著：张浚生、林中审：董太和、缪家鼎371

§9-1激光光谱学和激光光谱技术371

§9-2可调谐激光器371

一、可调谐染料激光器371

二、可调谐半导体激光器377

§9-3激光喇曼光谱技术378

一、基本原理378

二、激光喇曼分光计381

三、新实验技术389

四、共振喇曼光谱技术398

五、相干反斯托克斯喇曼光谱技术399

§9-4激光荧光光谱分析403

一、基本原理及发展403

二、检测激光原子荧光的装置404

§9-5激光原子吸收光谱分析409

一、分析的原理409

二、激光原子吸收光谱分析的特点及其装置409

§9-6激光微区光谱分析411

一、原理及特点411

二、激光微区分析的典型装置412

§9-7其他实用激光光谱技术和应用417

一、大气污染监测417

二、激光光声光谱技术418

三、超短光脉冲光谱技术420

四、光电流光谱技术421

本章参考文献423

§10-1概述425

编著：杨国光审：董大年、董太和425

第十章 信息与图象检测技术425

§10-2象传感检测技术426

一、原理426

二、应用427

§10-3图象扫描检测技术430

一、基本型式430

二、测试上的应用432

二、取样法435

一、概况435

§10-4光信息处理检测技术435

三、滤波法439

四、相关测量法445

§10-5数字图象检测技术449

一、概述449

二、数字图象处理基础451

三、应用实例465

本章参考文献481