激光瞬态干涉度量学PDF电子书下载

第一章 经典干涉度量学概论 1

第一节 干涉的基本概念 1

第二节 经典干涉仪的分类 5

一、杨氏双缝干涉 6

二、平板产生的干涉 11

第三节 经典干涉仪综述 17

一、迈克尔逊干涉仪 17

二、泰曼-格林干涉仪 21

三、马赫-曾德干涉仪 23

四、法布里-珀罗干涉仪 25

五、瑞利干涉仪 30

第二章 现代干涉度量学概论 33

第一节 全息干涉度量术 33

一、全息术原理 33

二、全息干涉度量术的特点 37

三、二次曝光全息干涉原理及典型光路 39

四、测量不透明物体表面形变和位移的全息干涉原理 43

五、用于不透明物体测试的其他几种全息干涉法 46

六、特殊全息干涉技术 53

七、透明物体的全息干涉度量术 59

八、检测相位物体的全息干涉仪 65

第二节 散斑干涉度量术 68

一、激光散斑的特点 68

二、激光散斑照相 72

三、散斑图的观测和处理 76

四、散斑干涉术 79

五、电子散斑干涉 84

第三章 光源的相干性与脉冲激光技术 87

第一节 瞬态干涉系统对光源的要求 87

第二节 光源相干性的基本概念 88

一、理想光源——完全单色光束之间的相干性 88

二、相干函数——部分相干性量度 90

三、相干度与对比度 92

四、偏振方向对条纹对比度的影响 92

五、时间相干度 93

六、空间相干性 95

第三节 普通光源的相干性 97

一、普通光源的时间相干度 97

二、普通光源的空间相干度 101

第四节 关于相干性的进一步讨论 104

一、互相干函数的传播 105

二、互相干性的某些物理限制 106

一、激光光源的发光原理 107

第五节 激光光源的相干性 107

二、激光光源的时间相干性 128

三、激光光源的空间相干性 131

四、激光光源相干性的测量 132

第六节 瞬态干涉仪光源——脉冲激光技术 137

一、选模技术 137

二、调Q技术 148

三、序列脉冲激光的产生 160

第四章 激光瞬态干涉仪 170

第一节 瞬态干涉仪设计诸论 170

一、大口径长程F-P型干涉仪 172

第二节 高灵敏度共光路干涉仪 172

二、斐索双镜干涉仪 176

三、Smart点衍射干涉仪 179

四、脉冲全息干涉仪 182

第三节 共光路横向错位干涉仪 184

一、横向错位干涉原理 184

二、纹影差分干涉仪 187

三、泰曼-格林型横向错位干涉仪 198

四、平晶错位干涉仪 202

五、光栅错位干涉仪 207

一、莫尔条纹的形成 210

第四节 用于相位物体测试的莫尔干涉技术 210

二、莫尔偏折仪的工作原理 212

三、莫尔条纹的傅立叶分析 217

四、大口径高灵敏度高精度莫尔偏折仪 222

五、泰伯(Talbot)干涉仪 227

第五节 用于不透明物体测量的激光瞬态干涉仪 230

一、反射式全息散斑干涉仪 230

二、像面全息散斑干涉仪 232

三、三维散斑测试技术 236

四、斜入射干涉仪 240

一、光纤干涉仪的基本光学元件 243

第六节 光纤干涉仪 243

二、光纤强度干涉仪 247

三、光纤干涉仪的信号检测 249

一、鼓轮式高速干涉摄影技术 250

四、高灵敏度光纤干涉仪 251

第五章 瞬态干涉图的记录 255

第一节 高速摄影的基本概念、原理及分类 255

一、高速摄影的特征参数 256

二、高速摄影的信息论 257

三、高速摄影的分类 258

第二节 序列脉冲激光产生干涉图的高速记录 259

二、转镜扫描高速干涉摄影技术 261

三、直角棱镜扫描式高速干涉摄影技术 263

第三节 连续激光产生干涉图的高速记录 266

一、间歇式高速摄影机 266

二、补偿式高速摄影机 268

三、转镜分幅式高速摄影机 270

四、变像管高速摄影机 271

五、网格式高速摄影机 272

第四节 二维声光偏转的高速干涉摄影技术 274

一、偏振光编码的分幅干涉摄影技术 279

第五节 精确光延迟的超高速干涉摄影技术 279

二、光延迟多方向分幅干涉摄影技术 280

第六节 激光全息高速摄影 281

一、激光全息高速摄影的特殊性 281

二、方向编码全息高速摄影 282

三、参考光角度编码全息高速摄影 282

四、连续激光声光调制、声光偏转的全息高速摄影 285

五、双向参考光电光偏转编码全息高速摄影 287

六、记录介质编码的全息高速摄影 288

第七节 高速电视摄影 289

一、高速电视摄像的原理及主要参数 290

二、摄像器件简介 292

第六章 流场干涉层析技术 301

第一节 流场的参数描述 301

一、格拉斯通-戴尔(Gladstone-Dale)公式 301

二、气体流场参数的描述 304

三、二相气体流场的参数描述 305

四、多组分气体浓度场的参数描述 308

五、等离子体流场的参数描述 309

第二节 流场的光学特性 310

一、光线的偏折效应 311

二、流场中紊流剪切层对探测光线的影响 320

三、二相流场中粒子的衍射散射 322

第三节 二维和轴对称流场的折射率分布再现方法 329

一、折射率二维分布流场的干涉再现 330

二、不含激波轴对称流场的干涉再现 331

三、含激波轴对称流场的干涉再现 339

第四节 三维流场的多方向干涉数据获取方法 352

一、旋转扫描法 352

二、漫射式多方向全息干涉法 353

三、衍射式多方向全息干涉法 356

四、多方向像面全息干涉法 358

五、多方向F-P干涉法和多方向莫尔偏折法 360

一、三维流场的完全数据再现算法 363

第五节 三维流场的层析再现算法 363

二、三维流场的非完全数据再现算法 374

三、强折射流场的干涉再现 387

四、非完全数据的莫尔偏折三维再现算法 391

第七章 图像处理技术 397

第一节 流场干涉图的图像处理技术 397

一、噪声处理 397

二、模式平滑 399

三、条纹细化 400

四、条纹的模式识别技术 402

五、条纹断口的连接算法 403

第二节 干涉条纹位移量的判读与处理 406

一、干涉条纹的选择 406

二、参考点的选择及坐标标志 409

三、干涉条纹的判读 410

四、冷流场与热流场条纹位移量的差别 412

第三节 激波结构的提取及配准 415

第四节 激光散斑图像的处理 418

一、消除衍射影响的数字图像复原算法 418

二、散斑干涉条纹级别的判别和细分 420

三、散斑条纹图噪声的消除 422

四、同态阈值滤波技术 424

五、改变条纹提取方法消除晕影响 427

第五节 具有复杂背景全息干涉图的图像处理技术 431

第八章 瞬态干涉测试的应用举例 435

第一节 气体密度场的干涉测试 435

一、二维和轴对称流场的干涉测试 435

二、三维密度场的干涉测试 445

第二节 瞬态温度场的干涉测试 453

一、火箭燃气射流场及射流冲击场的干涉显示 453

二、膛口流场的时间序列干涉法显示 460

三、起爆药爆轰流场及燃烧流场的时间序列干涉测试 461

四、三维温度场的干涉测试 469

第三节 等离子体的干涉诊断 480

第四节 全息和散斑干涉技术在振动分析中的应用 485

第五节 固体力学的干涉测试应用 492

一、应变的测量 492

二、裂纹的探测 495

第六节 无损检测的应用 496

一、固体燃料火箭的检测 497

二、汽车充气轮胎的检测 499

三、复合材料的检测 499

四、涡轮叶片的检测 503

第七节 物体表面粗糙度的检测 505

参考文献 508