普通高等教育“十二五”规划教材：现代光学测试技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王文生 等 著

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• 仪器仪表
• 光电工程
• 物理学

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111419747

版次：1

商品编码：11277930

品牌：机工出版

开本：16开

出版时间：2013-07-01

页数：324

内容简介

　　《普通高等教育“十二五”规划教材：现代光学测试技术》侧重于把各种光学测试技术与CCD等现代探测器、EALCD空间光调制器和计算机技术相结合，故所讨论的方法具有实时化、自动化和数字化特点。为了提高测试精度，《普通高等教育“十二五”规划教材：现代光学测试技术》中引入了数字图像处理算法，并把各种算法，包括傅里叶变换、小波变换、拉普拉斯、综合识别函数等成功地应用于相关探测、全息测试、散斑测试等中，使光学、专业数学和计算机学相结合。本书中的许多测试实例是作者科研团队和国内外许多专家的科研成果，故本书将理论与测试实践紧密结合，所讨论的方法具有实用性和先进性。全书的章、节、目、图和专业词汇均用英语标出，且每章均给出英语专业词汇列表，以利于双语教学和文献查阅。
　　全书共分十章，内容包括：干涉测试基础，单频干涉术，双频干涉术，莫尔干涉术，全息术，全息干涉术，全信息测量技术，散斑干涉术，光学相关测试技术，光源、记录介质和探测器。每章末均附有习题。
　　《普通高等教育“十二五”规划教材：现代光学测试技术》主要适用于光电信息工程、精密仪器与测试专业的本科生和研究生，同时也可供相关科研工作者参考。

目录

前言（Preface）
第1章 干涉测试基础（Chapter 1Foundation of Interference Testing）
1.1 干涉与干涉术（Interference and Interferometry）
1.2 基本关系式（Basic Relations）
1.3 干涉条纹的特性（Characteristics of Interference Fringes）
1.4 不同频率的单色平面波的干涉（ Interference of Monochromatic Plane Wave with Different Frequency）
1.5 球面波的干涉（Interference of Spherical Wave）
1.6 光源的相干性［9~11］（Coherence of Light Source）
1.7 对干涉仪元件的一般要求［12］（General Requirements for Interferometer Elements）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第2章 单频干涉术（Chapter 2Mono�瞗requency Interferometry）
2.1 干涉仪及其分类（Interferometer and Classification）
2.2 波前形状的研究（Researching of Wavefront Shape）
2.3 米基准的测定[2~4]（Measurement of Meter Benchmark）
2.4 长度测量（Measurement of Length）
2.5 位移测量（Displacement Measurement）
2.6 CCD�参⒒�系统在干涉测长中的应用[5，6]（Application of CCD�瞔omputer System in Interference Length Measurement）
2.7 波面位相自动探测技术（Automatic Detection Technology of Wave Front Phase）
2.8 平行平板的楔度测量（Wedge Angle Measurement of Plane Parallel Plate）
2.9 小角度测量和介质折射率测量［16］（Measurement of Small Angle and Refractive Index）
2.10 激光波长测量[17]（Measurement of Laser Wavelength）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第3章 双频干涉术（Chapter 3Double Frequency Interferometry）
3.1 双频干涉术（Double Frequency Interferometry）
3.2 光频调制技术（Light frequency Modulation Technology）
3.3 激光外差干涉仪[6~9]（Laser Heterodyne Interferometer）
3.4 外差偏振测距干涉仪[10，11]（Polarizing Heterodyne Range Finding Interferometer）
3.5 实时外差干涉仪[12]（Real�瞭ime Heterodyne Interferometer）
3.6 空气折射率的测定[13，14]（Refractive Index Measurement of Air）
3.7 微振动和角度测量（Measurement of Micro�瞯ibration and Angle）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第4章 莫尔干涉术（Chapter 4Moire Interferometry）
4.1 莫尔干涉测量原理（Measurement Principle of Moire Interference）
4.2 莫尔干涉术测位移（Displacement Measurement with Moire Interferometry）
4.3 莫尔干涉术测面形（Surface Contour Measurement with Moire Interferometry）
4.4 莫尔干涉术测变形和振动（Measurement of Deformation and Vibration with Moire Interferometry）
4.5 莫尔干涉术测流体折射率及其梯度（Refractive Index and Gradient Measurement of Fluid with Moire Interferometry）
4.6 外差莫尔干涉术测平面度[15]（Flatness Measurement with Heterodyne Moire Interferometry）
4.7 莫尔条纹的自动处理[16，17]（Automatic Processing of Moire Fringes）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第5章 全息术（Chapter 5Holography）
5.1 全息术原理（Holographic Principle）
5.2 全息图的记录、存储和重现（Record， Storage and Reconstruction of Hologram）
5.3 全息图的分类（Classification of Hologram）
5.4 全息图的基本性质（Basic Characteristics of Hologram）
5.5 数字全息记录与重建原理［5~9］（Principle of Digital Holographic Recording and Reconstruction）
5.6 全息术的应用（Holographic Application）
5.7 实验中注意的问题（Notice in Experiments）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第6章 全息干涉术（Chapter 6Holographic Interferometry）
6.1 全息干涉术原理（Principle of Holographic Interferometry）
6.2 全息干涉术的特征（Characters of Holographic Interferometry）
6.3 实时全息干涉术（Real�睺ime Holographic Interferometry）
6.4 双曝光干涉术（Double Exposure Holographic Interferometry）
6.5 时间平均全息干涉术（Time�瞐verage Holographic Interferometry）
6.6 频闪照明全息干涉术（Holographic Interferometry with Stroboscopic Illumination）
6.7 全息等高线术（Holographic Contour Method）
6.8 反射照明全息图的计算（Calculation of Reflective Illumination Hologram）
6.9 数字全息干涉术（Digital Holographic Interferometry）
6.10 全息干涉术的应用（Application of Holographic Interferometry）
6.11 计算全息图检验非球面（Aspheric Surface Testing by Computer�瞘enerated Hologram）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第7章全信息测量技术（Chapter 7All Information Measurement Technology）
7.1 自动处理全息图（Automatic Processing Hologram）
7.2 实时全息干涉术的全信息测量（All information Measurement of Real�瞭ime Holographic Interferometry）
7.3 双曝光全息干涉术的全信息测量（All Information Measurement of Double�瞖xposure Holographic Interferometry）
7.4 全信息测量的光学系统（Optical System of All Information Measurement）
7.5 电学系统与自控技术（Electrical System and Auto�瞔ontrol Technology）
7.6 表面变形的全信息测量（All Information Measurement of Deformed Surface）
7.7 胶体硬化时厚度变化的全信息测量[12]（All Information Measurement of Thickness Changing under Adhesive Shrinking）
7.8 基于EALCD的数字全息干涉术[14]（Digital Holographic Interferometry Based on EALCD）
7.9 四步数字相移全息干涉术三维变形测量[17，18]（3D Deformation Measurement Based on Four�瞫tep Digital Phase Shifting）
本章习题(Exercises）
本章术语(Terminologies）
参考文献(References）

第8章散斑干涉术（Chapter 8Speckle Interferometry）
8.1 散斑计量学的发展历程（Development Course of Speckle Metrology）
8.2 散斑及其特性（Speckle and Its Characteristics）
8.3 数字散斑照相术（Digital Speckle Photography）
8.4 数字散斑干涉术测物面形变（Digital Speckle Interferometry for Deformation Measurement）
8.5 数字散斑相关技术（Digital Speckle Correlation Technique）
8.6 剪切散斑干涉术（Shearing Speckle Interferometry）
本章习题（Exercises）
本章术语（Terminologies）
参考文献（References）

第9章光学相关测试技术（Chapter 9Optical Correlation Test Technology）
9.1 光学信息处理技术（Technology of Optical Information Processing）
9.2 傅里叶变换原理（Principle of Fourier Transform）
9.3 范德尔�猜�格特（Vander�瞝ugt）相关器（Vander�瞝ugt Correlator）
9.4 实时联合变换相关器（Real�瞭ime Joint Transform Correlator）
9.5 基于实时联合变换相关器的滤波技术（Filtering Technique Based on Real�瞭ime Joint Transform Correlator）
9.6 畸变不变目标识别技术（Distortion Invariant Target Recognition Technology）
本章习题（Exercises）
本章术语（Terminologies）
参考文献（References）

第10章光源、记录介质和探测器（Chapter 10Light Source， Recording Material and Detector）
10.1 全息干涉对光源的要求（The Requirements for Light Source of Holographic Interference）
10.2 激光光源（Laser Light Source）
10.3 对全息记录材料的要求（The Requirements for Recording Materials in Holography）
10.4 卤化银照相乳胶（Halogenating Silver Photographic Emulsion）
10.5 光导热塑料[8]（Photoconductor Thermoplastic Film）
10.6 硅酸铋晶体[9，10]（BSO Crystal）
10.7 电视摄像机（Television Camera）
10.8 固体图像传感器[13，14]（Solid Image Sensor）
10.9 空间光调制器（Spatial Light Modulator）
本章习题（Exercises）
本章术语（Terminologies）
参考文献（References）

前言/序言

光学测量技术与应用：从基础原理到前沿实践 本书旨在为光学工程、精密仪器、物理学等相关专业的学生和科研人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的教材。 它不侧重于某一时期的特定教学规划背景，而是聚焦于光学测量技术领域经久不衰的核心理论、关键方法及其在现代工业、科研和日常生活中的广泛应用。本书力求在理论深度与工程实践之间架起一座坚实的桥梁，帮助读者建立起扎实的光学测量知识体系，并具备解决复杂测量问题的能力。 全书结构清晰，内容涵盖了从基础光学概念到尖端测量仪器的设计与实现的全过程。我们深知，精确可靠的测量是所有工程学科的基石，因此，本书对测量误差的分析与控制给予了足够的重视。 第一部分：光学测量的基础理论与元件 本部分是理解后续复杂测量系统的理论基石。我们首先回顾了电磁波理论在光波描述中的应用，重点阐述了光的传播特性、相干性以及衍射和干涉的基本原理，这些是所有光学测量现象的物理根源。 1. 光的波动性与成像基础： 深入探讨了傅里叶光学在成像系统中的应用，包括系统的点扩散函数（PSF）、调制传递函数（MTF）的概念及其对成像质量的影响。我们详细分析了光学系统的像差，特别是初级像差（如球差、像散、彗差、像场弯曲和色差），并介绍了对这些像差进行量化和校正的常用方法，如基于Zernike多项式的描述。 2. 光学元件与系统： 详细介绍了各类光学元件（透镜、反射镜、棱镜、光栅等）的制造公差、表面质量标准及其对测量精度的影响。重点讲解了镀膜技术（增透膜、高反射膜、分光膜）的原理和在提高光学系统性能中的关键作用。 3. 光的检测与信号处理： 阐述了光电探测器的基本工作原理，包括各种类型探测器（如光电二极管、CCD/CMOS 阵列、光子计数器）的响应特性、噪声来源（散粒噪声、暗电流、热噪声）及其对测量灵敏度的制约。同时，引入了数字信号处理（DSP）的基本概念，讲解了如何通过滤波、傅里叶变换等方法从复杂背景中提取有效信号。 第二部分：经典与现代光学测量方法 本部分是本书的核心，系统介绍了实现各种物理量测量的具体技术和仪器。我们遵循从宏观到微观、从静态到动态的逻辑顺序进行组织。 1. 几何光学测量： 重点讨论了长度、角度和轮廓的测量。这包括高精度角度测量（如自准直仪、角度编码器原理）、表面形貌的轮廓仪（如接触式探针仪的局限性与非接触式替代方案）。 2. 干涉测量技术（Interferometry）： 干涉是实现亚波长精度测量的核心手段。本书详细剖析了迈克尔逊、萨尼亚克、菲索等经典干涉仪的结构和应用场景。更进一步，深入探讨了相位测量干涉术（PSI）和扫描干涉术（SRI）的工作流程，包括移相算法（如三步法、四步法）的数学推导和误差分析，使其能够精确测量平面、球面及复杂曲面的面形。 3. 光栅与衍射测量： 讲解了光栅的分类（透射式、反射式、全息光栅）及其作为光谱和角度传感器的应用。重点阐述了光栅方程在精密角度编码和光谱分析中的应用，以及如何利用光栅进行一维和二维的位移测量。 4. 偏振测量技术： 分析了偏振光的产生、调制与检测。偏振测量在应力分析、材料双折射率测量、液晶显示器（LCD）测试等领域具有不可替代的作用。本书详细介绍了各种偏振元件（起偏器、检偏器、波片）的 Mueller 矩阵描述，并展示了如何通过测量偏振态的变化来反演被测物的光学特性。 5. 光谱与辐射度量： 探讨了光的强度、亮度、色温等辐射特性的测量方法。详细介绍了分光仪的工作原理，包括色散元件（棱镜与光栅）的选择、波长校准以及如何利用积分球等标准设备进行光度校准。 第三部分：前沿光学测试与智能应用 随着信息技术和微纳制造的发展，光学测试技术正朝着更高速度、更高集成度和更高智能化方向发展。 1. 激光测距与三维成像： 系统介绍了基于飞行时间（ToF）原理、相位差法以及线束扫描激光雷达（LiDAR）的工作机制。重点剖析了结构光和时间相干性三维扫描技术在复杂物体逆向工程和机器人导航中的实际应用与精度限制。 2. 离线与在线质量控制： 探讨了机器视觉在现代工业检测中的地位。内容包括高分辨率工业相机选型、图像采集系统的同步控制、边缘检测算法以及缺陷识别的初步机器学习应用。特别关注了半导体制造过程中对微小缺陷的亚微米级检测要求。 3. 传感与传感器的集成： 介绍了如何将光学原理集成到微型传感器中，例如基于光纤的传感器（如光纤光栅传感器）用于温度、应变和压力监测，以及MEMS技术在构建可扫描微镜阵列（如DMD）中的应用，这些技术极大地拓宽了光学测量的应用范围。 4. 测量误差与不确定度评定： 强调了计量学的重要性。本书遵循国际标准（如 GUM），系统讲解了测量误差的分类（系统误差、随机误差），以及如何科学地评定测量结果的合成不确定度，这是所有科学研究和工程验收的必备技能。 --- 本书在内容编排上避免了特定时期的政策性术语，聚焦于普适性的物理原理和经过长期验证的技术路线。通过大量的例题、思考题和实验指导，读者不仅能理解“是什么”，更能掌握“怎么做”，为未来在光学工程领域持续深造或投身工业实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我之前在寻找一本能够系统介绍现代光学测量方法的书籍时，偶然看到了这本《现代光学测试技术》。虽然我并非光学专业出身，但我对精密测量和仪器仪表有着浓厚的兴趣，因此一直想深入了解光学手段在这方面的应用。拿到这本书后，我迫不及待地翻阅了一下。我发现它的内容编排得非常系统，从最基本的光学测量理论，如干涉、衍射、散射等，到各种具体的测试技术，如光学干涉仪、激光测量、全息测量、光谱分析等，都有详细的介绍。令我印象深刻的是，书中对各种测试方法的原理、特点、适用范围以及优缺点都做了深入的分析，并配有大量的插图和图表，这极大地降低了理解的难度。我特别注意到关于非接触式测量和三维形貌测量的章节，这些技术在现代工业生产和科学研究中扮演着越来越重要的角色。书中对这些前沿技术的讲解，让我对光学测量技术在自动化、质量控制和科学探索方面的巨大潜力有了更深刻的认识。此外，我还在书中看到了关于光学系统设计和误差分析的内容，这对于理解和优化测量结果至关重要。这本书的深度和广度都让我觉得非常满意，它不仅能满足我作为一名爱好者对光学测试技术的好奇心，更能为我日后的学习和研究提供坚实的理论基础和实用的指导。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我拿到这本《现代光学测试技术》的时候，并没有抱太高的期望。我通常认为这类“十二五”规划教材，内容难免有些陈旧，或者过于理论化，脱离实际。然而，当我翻开这本书，我不得不承认我之前的想法有些偏差。这本书在内容的选择上，确实紧密结合了“现代”二字。它不仅涵盖了经典的光学测量原理，如惠更斯原理、菲涅尔衍射等，更重要的是，它深入探讨了许多当前非常热门和前沿的光学测试技术。例如，我看到有关于白光干涉测量、相位测量轮廓术、散斑干涉术以及空间光调制器在光学测试中的应用等章节。这些技术在微纳加工、生物医学成像、以及精密光学元件检测等领域都有着至关重要的作用。书中对这些技术的原理、实现方式、以及在实际应用中的案例都做了详细的阐述，这让我非常欣喜。尤其是关于仪器误差分析和校准的部分，写得非常细致，这对于确保测量结果的准确性和可靠性至关重要。这本书的语言风格比较严谨，但又不失清晰易懂，很多复杂的概念都通过形象的比喻和直观的图示来解释，这对于初学者来说非常有帮助。总的来说，这本书给我带来的最大惊喜就是它对现代光学测试技术前沿内容的覆盖，以及理论与实践的结合。

评分☆☆☆☆☆

作为一名光学爱好者，我一直在关注光学测试技术的最新进展。当我拿到这本《现代光学测试技术》的时候，我立刻被它扎实的内容和现代化的视角所吸引。我粗略地翻阅了一下，发现它不仅仅是罗列各种光学测量方法，而是真正地深入到了技术的“核心”和“灵魂”。从基础的光学波动理论、几何光学在测量中的应用，到如傅里叶光学、相干光在测量中的作用，都有非常深刻的阐述。我尤其对书中关于光程差、相位延迟以及它们如何转化为可测量量的数学模型讲解感到印象深刻。这让我能更透彻地理解干涉和衍射现象在测量中的应用原理。而且，书中对各种先进的测试技术，如激光干涉仪、散斑测量、全息干涉测量、光栅测量等，都进行了详细的介绍，并且提供了不少实际的工程案例。这不仅仅是理论上的讲解，更是将理论付诸实践的直观展示。我还在书中看到了关于光电探测器、CCD/CMOS相机等关键器件的原理和应用，这对于理解现代光学测试系统的组成和性能至关重要。这本书给我最大的感觉是，它是一本能够引导读者从“知其然”到“知其所以然”的书，能够帮助我们真正理解现代光学测试技术的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代光学测试技术》确实名不虚传，虽然我还没来得及深入研读，但仅凭翻阅的初步印象，就已经勾勒出了一个相当扎实的知识框架。从目录和章节标题来看，它涵盖了光学测量领域的核心内容，从基础的光学原理到各种先进的测试方法，都有涉猎。尤其让我感到惊喜的是，它似乎在理论讲解和实际应用之间找到了一个很好的平衡点。很多章节都不仅仅是枯燥的公式推导，而是结合了实际的工程案例和实验设计，这对于我这样的初学者来说，简直是福音。比如，我看到关于干涉测量和衍射技术的章节，不仅介绍了原理，还提到了如何利用这些原理来测量微小位移、表面形貌，甚至是非均匀介质的折射率。这些内容让我对光学测试技术在精密制造、生物医学成像、甚至航空航天等领域的应用有了更直观的认识。这本书的编排也非常有条理，从基础概念的引入，到具体技术的讲解，再到更复杂的系统集成，层层递进，逻辑清晰。即使是第一次接触光学测试的人，也能循序渐进地理解。我尤其期待后续阅读关于光栅和全息术的部分，我一直对这些技术如何实现高精度测量感到好奇。这本书给我的第一感觉是，它不仅仅是一本教材，更像是一本可以陪伴我光学学习之路的工具书，能够为我打下坚实的基础，并引导我探索更广阔的领域。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直在寻找一本能够帮助我系统性地梳理现代光学测量技术知识体系的书籍，毕竟这个领域发展迅速，内容庞杂。当我看到《现代光学测试技术》这本书时，我感到眼前一亮。它所包含的知识点非常全面，从最基础的光学干涉、衍射原理，到各种具体的测量方法，如白光干涉、激光三角测量、全息干涉，再到更复杂的应用，如表面形貌测量、厚度测量、折射率测量等等，几乎涵盖了光学测试的主要方面。我特别喜欢它在介绍每一种测试技术时，都会详细讲解其工作原理、仪器构造、关键技术指标，以及实际应用中的优缺点和注意事项。这种由浅入深、由表及里的讲解方式，让我能够清晰地理解每种技术的精髓。而且，书中还包含了不少关于光源、探测器、信号处理等光学测量系统的组成部分的介绍，这对于构建和理解整个测量系统非常有帮助。我还在书中看到了关于光学测量不确定度分析的内容，这一点对于确保测量结果的科学性和可靠性至关重要。总的来说，这本书的结构清晰，内容翔实，理论与实践并重，是我所期望的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书不错，内容翔实，正版

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邮递的速度很快

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印刷质量还行，慢慢看。

评分☆☆☆☆☆

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挺好的

评分☆☆☆☆☆

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