目录 1
前章 光学测试技术综述 1
编著：杨国光 1
§0-1 领域与特点 1
一、研究领域 1
二、技术特色 2
§0-2 技术现状 3
§0-3 方法的选择 4
§0-4 技术发展的方向 6
本章参考文献 8
第一章 光干涉技术 9
编著：卓永模 9
§1-1 光干涉的基础知识 9
一、相干光场的性质 9
二、两个相干波的叠加 10
三、部分相干理论 13
四、干涉仪常用的光源及激光光源 19
五、干涉条纹的间隔和形状 20
二、典型的双光束干涉图及其分析 22
§1-2 近代干涉测试技术 22
一、泰曼—格林干涉仪测试 22
三、任意波前的干涉图分析 26
四、共路干涉仪测试 26
§1-3 多通道干涉仪测试 55
一、双通道干涉仪 55
二、多通道干涉仪 58
§1-4 波面位相的实时检测技术 60
一、条纹扫描波面位相实时检测 61
二、共路错位扫描干涉仪 67
三、实时横向错位干涉仪 71
四、外差干涉位相检测 74
五、锁相干涉技术 76
六、双波长条纹扫描干涉仪 78
七、空间调制的波面位相检测 81
§1-5 长度（间隔、高度、振幅）的激光干涉 83
一、激光干涉测长的工作原理及特点 83
二、激光干涉测长应解决的几个问题 85
三、激光干涉测长的应用 99
§1-6 激光外差干涉测长与测振 118
一、双频激光外差干涉仪 119
二、双频激光外差干涉的应用 121
三、条纹小数重合法原理 133
四、红外双线氦氖激光绝对干涉测长系统 136
本章参考文献 140
§2-1 全息原理及全息图特性 142
二、全息原理 142
一、概述 142
编著：杨国光 142
第二章 光全息技术 142
三、全息图的数学描述 143
四、全息图的类型 146
五、全息图的特性 148
六、全息图的分辨率与衍射效率 163
§2-2 全息测试技术 165
一、全息干涉技术 165
二、全息等高线技术 169
三、全息相关技术 173
一、缺陷检测 178
§2-3 全息技术的应用 178
二、尺寸和形状检测 183
三、三维测量 186
四、振动的测量与分析 190
五、粒子与流场分布测定 190
六、其他应用 193
§2-4 计算全息技术 199
一、概述 199
二、计算全息原理 199
四、应用前景 202
三、制作步骤 202
§2-5 全息实用技术 204
一、基本设备 204
二、精密工作台 205
三、激光器 205
四、光学系统 205
五、全息底片 207
六、曝光及暗室处理 207
本章参考文献 208
二、散斑的大小 210
一、散斑的形成 210
第三章 散斑技术 210
§3-1 散斑及其性质 210
编著：龙槐生 210
三、散斑的光强分布 211
§3-2 平移、转动及应变对散斑的影响 213
一、基本关系式 213
二、物体应变对散斑的影响 217
§3-3 散斑计量技术 219
一、概述 219
二、聚焦散斑照相法 220
三、离焦散斑照相法 227
四、不用透镜的散斑法——客观散斑法 232
五、散斑干涉术 235
六、散斑剪切干涉术 242
七、白光散斑技术 246
八、测量物体位移与变形的几种方法小结 247
§3-4 散斑的应用 248
一、用散斑测量振动 248
二、测量透明物质的一些性质 253
三、电子散斑干涉计量（ESPI） 254
四、其他方面的应用 259
§3-5 实用方面的一些考虑 262
一、感光材料 262
二、照明光源 263
三、物体 263
四、照相物镜 263
本章参考文献 264
一、概述 265
二、序数方程原理 265
编著：曹向群 265
§4-1 条纹形成原理 265
第四章 莫尔条纹技术 265
三、衍射干涉原理 266
四、频谱分析原理 268
§4-2 光栅读数头 272
一、莫尔条纹信号的特点 272
二、光栅读数头组成 274
三、分光读数头 274
四、直接接收式读数头 275
五、镜像式读数头 276
六、反射式读数头 277
§4-3 光栅系统参数选择 277
一、照明系统 277
二、准直透镜 279
三、光栅技术指标 280
四、光电转换 285
五、计数概述 286
二、光电轴角编码器 288
§4-4 莫尔技术的位置检测 288
一、引言 288
三、线性编码器 292
四、扫描式粗光栅系统 294
五、精密定位系统 294
§4-5 莫尔技术的形状检测 298
一、莫尔偏折术原理 298
二、应变测试原理 302
三、莫尔轮廓测定原理 305
四、莫尔轮廓图形应用技巧 309
一、傅里叶变换轮廓法 311
§4-6 变形光栅莫尔轮廓法 311
二、空间相位检测法 315
三、编码光栅调制法 317
本章参考文献 319
§5-1 激光衍射计量原理 321
一、概述 321
二、计量原理 321
编著：杨国光 321
第五章 光衍射技术 321
三、基本公式 322
四、技术特点 324
§5-2 激光衍射计量技术 325
一、基本方案及其分析 325
二、间隙计量法 327
三、反射衍射法 330
四、分离间隙法 330
五、互补测定法 332
六、爱里圆测定法 333
七、测量精度与最大量程 334
八、实际的激光衍射测量系统 336
§5-3 实际的应用 340
一、间隙或间隙变化的测量 340
二、位移与间隙的远距测量 341
三、表面缺陷的自动检测 341
四、细丝及薄带尺寸的测量 345
五、角度的精密测量 347
六、全场测量 349
本章参考文献 350
七、波前测量 350
第六章 光扫描技术 352
编著：杨国光 352
§6-1 概述 352
§6-2 激光扫描计量技术 352
一、计量原理 352
二、f—θ扫描物镜 354
三、光学系统的匹配 356
四、球面镜扫描系统 358
六、应用 362
五、扫描器件 362
§6-3 位相调制扫描技术 367
一、光调制扫描法 367
二、外差扫描法 369
§6-4 光扫描定位技术 371
一、光电显微镜技术 371
二、激光扫描定位装置 373
§6-5 表面特征检测的扫描技术 373
二、散射光检测法 374
一、反射光检测法 374
三、扫描频谱分析法 376
§6-6 光扫描技术的其他应用 379
一、三维扫描技术 379
二、激光退火扫描技术 381
三、激光打印技术 382
四、无定向激光扫描 383
五、检查芯片的激光扫描 384
本章参考文献 385
§7-1 概述 387
编著：张仲先 387
第七章 光纤传感技术 387
§7-2 光纤传光原理及传输特性 388
一、光纤的结构和种类 388
二、光纤的传输模式 389
三、光纤的传输损耗 392
四、光纤的色散 393
§7-3 光纤传感器工作原理 394
一、分类 394
二、工作原理 394
一、功能型光纤传感器的应用 398
§7-4 光纤传感器的应用 398
二、非功能型光纤传感器的应用 410
§7-5 国内外光纤传感器研究动向 420
§7-6 光纤实用技术 423
一、光纤的选择 423
二、光纤的处理方法 424
三、光纤中的光耦合 424
四、光纤的分光与合光器 428
本章参考文献 429
二、多普勒频移 430
一、概述 430
第八章 激光多普勒技术 430
§8-1 激光多普勒效应 430
编著：张仲先 430
三、差动多普勒技术 432
§8-2 激光多普勒测速技术 433
一、激光多普勒测速的特点 433
二、激光多普勒测速原理 434
三、激光多普勒测速仪的基本光路 434
一、方向判别和外差技术 440
§8-3 流速方向判别和多维测量 440
二、多维激光多普勒测量技术 446
§8-4 激光多普勒信号处理系统 449
一、激光多普勒信号的特点 449
二、频谱分析法 449
三、频率跟踪法 450
四、计数型信号处理法 452
五、滤波器组分析法 453
六、光子计数相关法 454
七、扫描干涉法 455
§8-5 激光多普勒技术的应用 456
八、信号处理技术的选择 456
一、管道内水流的测量 457
二、激光测量二相流 457
三、血液流动的研究 459
四、激光多普勒显微镜和生物体研究 459
五、湍流的研究 459
六、丙烷气火焰流速的测量 459
七、转子动叶栅内部气流速度的测量 460
八、大气风速测量 461
九、超音速风洞中激光测速 462
十、固体表面速度的测量 462
十一、振动的测量 462
本章参考文献 464
§9-1 激光光谱学和激光光谱技术 465
§9-2 可调谐激光器 465
一、可调谐染料激光器 465
编著：张浚生、林中 465
第九章 激光光谱技术 465
二、可调谐半导体激光器 472
§9-3 激光喇曼光谱技术 472
一、基本原理 472
二、激光喇曼分光计 475
三、新实验技术 483
四、共振喇曼光谱技术 492
五、相干反斯托克斯喇曼光谱技术（CARS） 493
一、基本原理及发展 497
§9-4 激光荧光光谱分析 497
二、检测激光原子荧光的装置 498
§9-5 激光原子吸收光谱分析 503
一、分析的原理 503
二、激光原子吸收光谱分析的特点及其装置 504
§9-6 激光微区光谱分析 505
一、原理及特点 505
二、激光微区分析的典型装置 506
§9-7 其他实用激光光谱技术和应用 510
一、大气污染监测 510
二、激光光声光谱技术 512
三、超短光脉冲光谱技术 513
四、光电流光谱技术 514
本章参考文献 516
第十章 光信息与图像检测技术 518
编著：杨国光 518
§10-1 概述 518
§10-2 像传感检测技术 519
一、原理 519
二、应用 520
一、基本型式 523
§10-3 图像扫描检测技术 523
二、测试上的应用 524
§10-4 光信息处理检测技术 529
一、概况 529
二、取样法 530
三、滤波法 533
四、相关测量法 539
§10-5 数字图像检测技术 543
一、概述 543
二、数字图像处理基础 545
三、应用实例 558
本章参考文献 574
第十一章 光学纳米测量技术 575
编著：包正康 575
§11-1 引言 575
§11-2 纳米测量系统 577
一、概述 577
二、纳米传感技术 578
三、扫描测试系统 579
§11-3 扫描隧道显微镜（STM） 580
一、AFM的工作原理 584
§11-4 原子力显微镜（AFM） 584
二、AFM微悬臂弯曲的检测方式 585
§11-5 激光力显微镜（LFM） 587
§11-6 光子扫描隧道显微镜（PSTM） 589
§11-7 扫描近场光学显微镜（SNOM） 590
§11-8 扫描探针显微镜 592
§11-9 纳米测量的几个问题 594
一、纳米计量的技术组成 595
本章参考文献 597