光干涉测量技术PDF电子书下载

第一章 光干涉测量技术的理论基础 1

§1．1 单色光和非单色光的复数表示 1

§1．2 几何光学 5

§1．2．1 光在边界面上的反射与折射 5

§1．2．2 光在棱镜和球面上的折射 8

§1．2．3 激光束的扩束和准直 10

§1．3 光振动和波的叠加 11

§1．3．1 同频率、同方向振动的两单色光波的叠加 11

§1．3．2 同频率、振动方向相互垂直的光波的叠加 12

§1．3．3 振动的相干 13

§1．3．4 由一个原子发出不同频率振动的相干 16

§1．3．5 一个原子产生的相同频率振动的相干 17

§1．3．6 空间相干和时间相干 18

§1．4 光的干涉 19

§1．4．1 分波面干涉 20

§1．4．2 分振幅干涉 22

§1．4．3 条纹对比度与条纹的定域 26

§1．5 衍射 33

§1．5．1 基尔霍夫衍射理论 33

§1．5．2 夫琅和费衍射和菲涅尔衍射 35

§1．5．3 矩孔和狭缝的夫琅和费衍射 37

§1．5．4 圆孔的夫琅和费衍射 39

§1．5．5 双缝衍射 39

§1．5．6 多缝衍射 41

§1．6 偏振 41

§1．6．1 偏振的矩阵表示 42

§1．6．2 偏振光的干涉 43

§1．7 全息 48

§1．7．1 全息图的形成 50

§1．7．2 全息象的大小 52

§1．7．3 全息系统的分辨率 53

§1．7．4 计算机全息 55

§1．8 散斑 59

§1．8．1 客观散斑(衍射散斑) 59

§1．8．2 主观散斑(象面散斑) 62

§1．9 傅里叶变换 63

§1．9．1 复杂形式光场的傅里叶表示法 66

§1．9．2 多色光和激光束的特性 67

§2．1 迈克尔逊干涉仪 69

第二章 常用干涉仪与现代新型干涉仪 69

§2．2 牛顿干涉仪 73

§2．3 斐索干涉仪 77

§2．4 海丁格干涉仪 79

§2．5 泰曼-格林干涉仪 80

§2．5．1 空间相干性和时间相干性的要求 83

§2．5．2 泰曼-格林干涉仪的基本结构 86

§2．6 雅敏干涉仪 86

§2．7 马赫-詹德尔干涉仪 89

§2．8 瑞利干涉仪 91

§2．9 横向剪切(错位)干涉仪 96

§2．9．1 横向剪切干涉测量的基本理论 97

§2．9．2 待测波面的评价与确定 100

§2．9．3 光源的大小 106

§2．9．4 平行光横向剪切干涉仪 106

§2．9．5 会聚光横向剪切干涉仪 109

§2．10 径向剪切干涉仪 110

§2．11 共光路干涉仪 114

§2．12 多通干涉仪 116

§2．13 三光束干涉仪 116

§2．14 多光束干涉仪 119

§2．15 偏振干涉仪 122

§2．15．1 全重合干涉仪 124

§2．15．2 局部重合干涉仪 125

§2．16．1 迈克尔逊星体干涉仪 126

§2．16 强度干涉仪 126

§2．16．2 强度干涉仪 128

§2．17 全息干涉仪 131

§2．17．1 实全息图干涉仪 132

§2．17．2 计算机全息干涉仪 135

§2．18 散斑干涉仪 135

§2．18．1 散斑摄影 135

§2．18．2 散斑干涉测量 138

§2．19 莫尔干涉仪 140

§2．20 移相干涉仪 142

§2．20．1 干涉条纹的检测 143

§2．20．2 扫描泰曼-格林干涉仪 147

§2．20．3 波面的探测与处理 149

§2．21 电子散斑相关干涉仪 151

§2．21．1 视频信号相减形成散斑相关条纹 152

§2．21．2 视频信号相加形成散斑相关条纹 153

§2．21．3 电子散斑相关干涉仪的基本光学结构 154

§2．22 红外激光干涉仪 156

§2．23 光纤干涉仪 159

第三章 长度干涉测量 163

§3．1 透明平行板的厚度测量 163

§3．2 绝对测量 166

§3．2．1 测量大尺寸的通用干涉仪 168

§3．2．2 柯斯特干涉仪 169

§3．2．3 NPL干涉仪 172

§3．2．4 洪辰格干涉仪 174

§3．2．5 黑尔格-华茨干涉仪 176

§3．2．6 激光干涉测长仪 177

§3．2．7 双频激光干涉测长仪 182

§3．2．8 布朗-波维利干涉仪 185

§3．2．9 膜厚干涉仪 186

§3．2．10 透明环规内径的干涉测量 187

§3．2．11 内径干涉测微仪 188

§3．3 比较测量 191

§3．3．1 光波干涉法 191

§3．3．2 接触式干涉仪 193

§3．3．3 不接触干涉内径测微仪 195

§3．3．4 不接触式干涉指示仪 197

§4．1 用牛顿干涉法测量微小角度 200

第四章 角度的干涉法测量 200

§4．2 用海丁格干涉仪测量楔角 202

§4．3 双频激光干涉仪测量小角度 205

§4．4 干涉法楔角的精确测量 206

第五章 形状的干涉测量 211

§5．1 全息干涉法测量 211

§5．1．1 双波长全息等高条纹理论 212

§5．1．2 实用光路 213

§5．1．3 物体大小及形状的限制 214

§5．2 电子散斑干涉仪 215

§5．2．1 电子散斑干涉仪测量形状 215

§5．2．2 条纹图形的解释 218

§5．2．3 部分视场的衔接合成 220

§5．2．4 电子散斑干涉仪形状测量的误差 222

§5．2．5 用常用光学件产生标准波面的电子散斑干涉仪形状测量 223

§5．2．6 电子散斑干涉仪被测件表面粗糙度的限制 225

§5．2．7 用双波长电子散斑干涉仪直接比较测量元件形状 226

§5．3 投影干涉条纹法测量形状 227

§5．4 用夹层全息测量复杂形状的物体 229

§5．5 任意表面形状的干涉检测法 230

§5．5．1 二次曲面的检测 232

§5．5．2 圆柱表面的检测 234

§5．5．3 滚动轴承滚道的检验 235

§5．5．4 复杂表面的莫尔等高线干涉检测 237

第六章 光学元件及系统的干涉测量 241

§6．1 光学元件质量的检测 241

§6．1．1 泰曼-格林干涉仪法 242

§6．1．2 斐索干涉仪法 258

§6．1．3 平面的干涉仪检测 265

§6．1．4 球面的干涉仪检测 275

§6．1．5 小球面的干涉仪检测 279

§6．1．6 大曲率半径凹面镜的高准确度检测 281

§6．1．7 表面粗糙度的干涉测量 284

§6．1．8 大表面轮廓直线性的干涉仪检测 292

§6．1．9 非球面的干涉仪检测 293

§6．2 光学系统的象质检验 322

§6．2．1 物镜的象质评价标准与方法 322

§6．2．2 泰曼-格林干涉仪检测法 324

§6．2．3 横向剪切干涉仪检测法 337

§6．2．4 径向、旋转剪切干涉仪检测法 343

§6．2．5 用多通干涉仪测量波象差 347

§6．2．6 散射板干涉仪检测法 354

§6．2．7 点衍射干涉仪检测法 356

§6．2．8 朗奇检验法 358

§6．2．9 全息干涉法 368

§6．2．10 偏振干涉法 373

§6．2．11 光学干涉图的计算机处理与判读 380

第七章 测量光学传递函数(OTF)的干涉方法 394

§7．1 干涉法测量OTF的原理 394

§7．2 用双光束剪切干涉仪测量OTF 397

§7．3 用偏光剪切干涉仪测量OTF 399

§7．4．1 双光栅移动式剪切干涉法 402

§7．4 用光栅剪切干涉仪测量OTF 402

§7．4．2 双光栅旋转剪切干涉仪法 404

§7．5 几种测量OTF的平板剪切干涉仪 405

§7．5．1 用单平板剪切干涉仪测量MTF 405

§7．5．2 用平面环路剪切干涉仪测量MTF 406

§7．6 用干涉法测波象差求OTF的方法 408

§7．6．1 干涉仪系统误差的消除 411

§7．6．2 调整误差的消除 413

第八章 形变、流速、振动、位移的干涉测量 414

§8．1 全息测量法 414

§8．1．1 静态表面位移与形变的测量 414

§8．1．2 三维位移的测量 419

§8．2 全息莫尔技术 421

§8．3 散斑测量法 425

§8．3．1 散斑照相法 425

§8．3．2 无透镜散斑法 429

§8．3．3 散斑干涉术 431

§8．4 干涉测试法 434

§8．4．1 小位移或形变测量 434

§8．4．2 速度的测量 438

§8．5 风洞气流的偏光检测法 445

第九章 干涉测量的其它应用 447

§9．1 相干度的干涉仪测量 447

§9．1．1 相干分析 447

§9．1．2 仪器使用及测量 450

§9．2 二级相干度的测量 455

§9．2．1 偏振干涉仪法 456

§9．2．2 用光栅和显微镜测量二级相干度 458

§9．3 随机变化位相物体的自相关函数的测量 463

§9．4 三光束干涉仪测量气体折射率 465

§9．5 透明物质均匀性的测量 473

§9．5．1 全息干涉仪测量介质的均匀性 474

§9．5．2 用串联式干涉仪测量介质均匀性 475

§9．5．3 用莫尔-全息法测量非均匀分布的折射率 476

§9．6 表面抛光缺陷的研究 479

§9．7 无损检验 481

§9．7．1 复合叠层中粘接层及薄片焊接的检验 482

§9．7．2 全息干涉条纹的判读 483

§9．8 振动位相的测量 490

§9．9 干涉型光纤传感器 493

§9．9．1 光纤水声传感器 494

§9．9．2 振动检测器 495

§9．9．3 单模光纤偏振干涉型温度传感器 496

§9．9．4 光纤加速度传感器 498

§9．9．5 M-Z干涉型悬臂梁测试 498

§9．9．6 光纤陀螺 501

§9．9．7 法卜里-珀罗干涉型光纤传感器 503

§9．9．8 多模光纤干涉传感器 504

附录一 计算断截正弦条纹周期与位相的快速数字方法 505

附录二 泽尼克多项式前36项表达式 510

主要参考文献 513