楊甬英等編著的《先進乾涉檢測技術與應用(高等院校光電類專業係列規劃教材)》以光的乾涉、衍射、偏振及電磁波理論為基礎,係統全麵地介紹瞭各種先進乾涉技術及應用。全書內容共分10章。第1章光及光的乾涉,闡述瞭光的特性及光乾涉的基本概念;第2章常見乾涉儀,介紹瞭一些基礎及常用的乾涉儀;第3章共路乾涉儀,簡要介紹瞭散射闆、剪切乾涉及點衍射等共路型的乾涉儀;第4章非球麵檢測技術,係統地介紹瞭非球麵的基本概念、非球麵的零位與非零位檢測及各種新穎的波前重構算法;第5章精密長度及振動測量乾涉體係,全麵介紹瞭激光乾涉測長、測振係統的工作原理、外差測長技術及納米測試技術中的諧振增強技術;第6章乾涉相位調製及解調技術,係統介紹瞭各種新穎的、商用化的乾涉儀的相移技術、時間相位調製、空間相位調製及偏振相移技術等;第7章乾涉係統應用中的精密掃描與定位係統,介紹瞭乾涉檢測中常用的壓電晶體及其性質、各種新穎的壓電晶體在精密乾涉移相、掃描定位及納米檢測中的應用;第8章新型乾涉儀,係統介紹瞭光縴乾涉儀、雙光子乾涉儀、全息乾涉儀等新穎乾涉儀;第9章乾涉光譜技術,介紹瞭光譜技術的發展及分類、F-P乾涉儀、乾涉成像光譜儀、高光譜分辨率激光雷達濾光器等光譜技術;第10章乾涉圖分析中的關鍵技術,係統地介紹瞭典型乾涉圖及錶達方法、乾涉圖預處理、相位解調、解包裹處理、正交多項式擬閤等波前重構的算法。全書理論分析嚴謹、實例新穎豐富,匯集瞭作者數十年科研成果及教學經驗。
第1章 光及光的乾涉
1.1 光及光的特性
1.1.1 光學簡史
1.1.2 光的電磁理論
1.1.3 偏振
1.1.4 光場疊加及乾涉條件
1.1.5 衍射
1.2 光的乾涉
1.2.1 乾涉條紋對比度與光的相乾理論
1.2.2 實際光波的乾涉
1.2.3 分波前法乾涉
1.2.4 分振幅法乾涉
1.2.5 乾涉儀中的瞳和窗
習題
參考文獻
第2章 常見乾涉儀
2.1 牛頓乾涉儀
2.1.1 牛頓乾涉儀基本原理
2.1.2 光學車間檢驗中的牛頓乾涉儀應用
2.2 邁剋耳遜乾涉儀
2.2.1 邁剋耳遜乾涉儀基本原理
2.2.2 邁剋耳遜乾涉儀應用
2.3 菲索乾涉儀
2.3.1 菲索乾涉儀基本原理
2.3.2 Fizeau乾涉儀應用實例:ZYGO乾涉儀
2.4 泰曼—格林乾涉儀
2.4.1 泰曼—格林乾涉儀基本原理
2.4.2 Twyman-Green乾涉儀應用
2.5 瑞利乾涉儀
2.5.1 瑞利乾涉儀基本原理
2.5.2 瑞利乾涉儀測定氣體摺射率
2.6 馬赫—曾德乾涉儀
2.6.1 馬赫曾德乾涉儀基本原理
2.6.2 馬赫曾德光縴傳感
2.7 法布裏—珀羅乾涉儀
2.7.1 法布裏—珀羅乾涉儀原理
2.7.2 主要應用
習題
參考文獻
第3章 共路乾涉儀
3.1 散射闆乾涉儀
3.1.1 散射闆乾涉儀基本原理
3.1.2 散射闆乾涉儀乾涉光強分布
3.2 剪切乾涉儀
3.2.1 平行平闆橫嚮剪切乾涉儀
3.2.2 薩瓦偏振鏡乾涉儀
3.2.3 渥拉斯頓棱鏡乾涉儀
3.2.4 交叉光柵橫嚮剪切乾涉儀
3.2.5 波帶片徑嚮剪切乾涉儀
3.2.6 環形徑嚮剪切乾涉儀
3.3 雙焦乾涉儀
3.3.1 雙焦乾涉儀基本原理
3.3.2 雙焦乾涉輪廓儀
3.4 點衍射乾涉儀
3.4.1 點衍射乾涉儀原理
3.4.2 點衍射乾涉儀的應用
3.5 米勒乾涉儀
習題
參考文獻
第4章 非球麵檢測技術
4.1 非球麵的基本概念
4.1.1 非球麵的定義與分類
4.1.2 非球麵的性質
4.2 非球麵零位檢測
4.2.1 無像差點法
4.2.2 零位補償鏡檢測技術
4.2.3 計算全息零位檢測
4.3 非球麵的非零位檢測
4.3.1 非零位檢測技術
4.3.2 部分補償乾涉檢測
4.3.3 子孔徑乾涉檢測
4.4 組閤乾涉檢測技術
4.4.1 零位檢測與零位檢測的組閤
4.4.2 零位檢測與子孔徑拼接檢測的組閤
4.4.3 非零位檢測與非零位檢測的組閤
4.5 麵形誤差的重構
4.5.1 基於二倍關係的重構
4.5.2 基於理論波前的重構
4.5.3 基於逆嚮迭代的重構
4.5.4 誤差分析
4.6 子孔徑拼接技術
4.6.1 拼接算法
4.6.2 子孔徑劃分
4.6.3 子孔徑拼接誤差分析
4.6.4 NASSI子孔徑拼接與麵形重構
習題
參考文獻
第5章 精密長度及振動測量乾涉體係
5.1 激光乾涉測長技術
5.1.1 激光乾涉測長係統的工作原理
5.1.2 激光光源的模式選擇
5.1.3 乾涉測長的動鏡選擇
5.1.4 乾涉體係的可逆計數及移相
5.1.5 白光乾涉定位技術
5.2 激光乾涉測振技術
5.2.1 激光乾涉測振係統校準原理
5.2.2 頻率比測振
5.2.3 貝塞爾函數測振
5.3 外差技術
5.3.1 外差測長原理
5.3.2 外差測長的關鍵技術
5.3.3 外差測長的應用
5.4 納米測試技術中的諧振增強技術
5.4.1 AFM直流測量技術
5.4.2 微弱信號檢測的鎖相技術
5.4.3 AFM諧振增強技術
習題
參考文獻
第6章 乾涉相位調製及解調技術
6.1 時間相位調製及解調技術
6.1.1 基本原理
6.1.2 時間相位調製的實現方法
6.1.3 時間相位解調方法
6.2 空間相位調製及解調技術
6.2.1 空間綫性載波及解調
6.2.2 頻域泄漏效應的影響及處理
6.2.3 環形徑嚮剪切乾涉測量係統
6.3 偏振相位調製技術
6.3.1 基本原理
6.3.2 正交綫偏振光相位調製係統
6.4 同步移相技術
習題
參考文獻
第7章 乾涉係統應用中的精密掃描與定位係統
7.1 壓電效應
7.1.1 壓電效應和壓電晶體
7.1.2 壓電陶瓷逆壓電效應的性質
7.2 壓電疊堆掃描係統
7.2.1 壓電掃描位移模塊
7.2.2 壓電掃描控製
7.3 壓電掃描微位移器檢測
7.4 壓電掃描微位移器應用舉例
7.5 壓電直綫電機
7.5.1 蠕動式壓電直綫電機
7.5.2 衝擊式壓電直綫電機
7.6 柔性鉸鏈壓電係統
7.6.1 柔性鉸鏈的基本模型結構
7.6.2 柔性鉸鏈壓電掃描係統
7.7 各種精密掃描與定位係統的比較
習題
參考文獻
第8章 新型乾涉儀
8.1 偏振光乾涉儀
8.1.1 偏振光乾涉原理
8.1.2 偏振光乾涉儀及應用
8.2 光縴乾涉儀
8.2.1 光縴基礎知識
8.2.2 常見光縴乾涉儀
8.2.3 光縴乾涉儀的典型應用
8.3 全息乾涉儀
8.3.1 全息基本原理
8.3.2 全息乾涉技術
8.3.3 全息乾涉儀的典型應用
8.4 散斑乾涉儀
8.4.1 散斑基礎
8.4.2 散斑乾涉測量
8.4.3 散斑乾涉儀的典型應用
習題
參考文獻
第9章 乾涉光譜技術
9.1 光譜儀器常見術語
9.1.1 自由光譜區
9.1.2 分辨本領
9.1.3 光譜儀亮度和聚光本領
9.2 光譜技術的發展及分類
9.2.1 色散型光譜儀
9.2.2 乾涉型光譜儀
9.2.3 其他的新型光譜儀
9.3 乾涉光譜技術
9.3.1 空間分離型乾涉光譜技術
9.3.2 傅裏葉變換乾涉光譜技術
9.4 乾涉(傅裏葉變換)成像光譜技術
9.4.1 時間調製型乾涉成像光譜儀
9.4.2 基於三角共路(Sagnac)分束器的空間調製型乾涉成像光譜儀
9.4.3 基於偏振器件的空間調製型乾涉成像光譜儀
9.4.4 小結
9.5 基於廣角邁剋爾遜乾涉儀的乾涉成像光譜儀
9.5.1 概述
9.5.2 廣角邁剋爾遜乾涉儀的基本原理
9.5.3 被動大氣遙感中的廣角邁剋爾遜乾涉儀
9.6 高光譜分辨率激光雷達
9.6.1 概述
9.6.2 FP濾光器
9.6.3 FWMI濾光器
9.6.4 FPI和FWMI濾光器在HSRL中性能的比較
習題
參考文獻
第10章 乾涉圖分析中的關鍵技術
10.1 邁剋爾遜乾涉圖及其錶示
10.2 單幅閉閤乾涉圖相位解調技術
10.2.1 單幅閉閤乾涉圖相位解的不唯一性
10.2.2 正則化相位跟蹤技術
10.2.3 路徑無關正則化相位跟蹤技術
10.2.4 正交多項式相位擬閤技術
10.3 兩幅隨機相移乾涉圖相位解調技術
10.4 相位解包裹技術
10.4.1 一維相位解包裹
10.4.2 二維相位解包裹
10.5 正交多項式波麵擬閤技術
10.5.1 Zernike多項式
10.5.2 Zernike多項式在非圓域上的正交化
10.5.3 Zernike多項式波麵擬閤
習題
參考文獻
這本書的語言風格非常獨特,帶著一種嚴謹又不失活潑的學術氣息。作者在講解復雜的物理概念時,總能找到最貼切的類比,讓那些抽象的理論變得生動有趣。我記得在講到相乾性的時候,作者用瞭“樂隊的演奏”來比喻,瞬間就讓我理解瞭同相和不同相的區彆,這種生動的講解方式,比乾巴巴的公式和定義要有效得多。而且,這本書對於數學工具的應用也把握得恰到好處,它並沒有迴避必要的數學推導,但同時也強調瞭物理意義的理解,不會讓讀者陷入無休止的符號運算中。此外,書中對現代乾涉檢測技術的介紹,尤其讓我眼前一亮。比如,在談到相乾光技術在通信和傳感領域的應用時,作者不僅介紹瞭原理,還探討瞭實際麵臨的挑戰和未來的發展趨勢,這讓我感覺自己不僅僅是在學習知識,更是在參與一場前沿的學術對話。這本書讓我對光電技術産生瞭濃厚的興趣,也激發瞭我深入研究的動力。
評分我必須說,這本書的結構設計簡直堪稱完美!它將“先進乾涉檢測技術”這樣一個相對寬泛的領域,梳理得井井有條,層次分明。從基本的光學乾涉原理,到各種經典的乾涉儀,再到更加前沿的衍射和相位測量技術,整個邏輯鏈條非常順暢,讓人能夠輕鬆地建立起對整個學科的認知框架。我尤其欣賞書中對不同乾涉儀工作原理的詳細闡述,每一個公式的推導都附有清晰的圖示和文字解釋,讓你不僅知道“是什麼”,更明白“為什麼”。這本書在對各種乾涉技術的應用進行瞭深入的探討,它不僅僅是簡單羅列,而是深入分析瞭每種技術在不同領域的優勢和局限性,以及在實際應用中需要注意的關鍵問題。這對於我們這些希望將所學知識應用於實際工程問題的學生來說,是極其寶貴的。我還在書中看到瞭關於納米測量和超精密加工方麵的一些討論,這些內容在其他教材中並不多見,極大地拓寬瞭我的視野。總而言之,這是一本兼具深度和廣度的優秀教材。
評分老實說,我拿到這本書時,並沒有抱太大的期望,畢竟“高等院校光電類專業係列規劃教材”這個標簽有時候意味著枯燥和死闆。然而,這本書的實際內容卻讓我大跌眼鏡,而且是驚喜連連!它的敘述方式非常清晰流暢,即使是對於一些復雜的數學推導,作者也能用一種非常易於理解的方式呈現齣來,很少有那種讓人看瞭就想放棄的冗長公式。特彆是在討論高階乾涉和多光束乾涉的章節,作者巧妙地引入瞭一些巧妙的幾何解釋,使得原本復雜的光程差和相位關係變得直觀起來。讓我印象深刻的是,書中不僅覆蓋瞭常見的乾涉儀,還對一些新興的乾涉檢測技術做瞭介紹,比如全息乾涉和數字全息技術,這對於緊跟技術前沿的學生來說,無疑是巨大的福音。而且,這本書在案例分析部分做得非常齣色,它列舉瞭大量的實際應用場景,從工業檢測到生物醫學成像,讓我看到瞭乾涉技術在解決實際問題中的強大能力。這本書絕對不是那種隻會“紙上談兵”的教材,它真正地連接瞭理論與實踐,讓我對未來的學習和研究充滿瞭信心。
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評分這本書簡直太棒瞭,完全超齣瞭我的預期!作為一名剛剛接觸光電領域的學生,我一直對各種乾涉現象感到既好奇又頭疼。這本書的齣現,就像黑夜中的一道曙光,為我指明瞭方嚮。它並沒有一上來就拋齣晦澀難懂的理論,而是從最基礎的光學原理講起,循序漸進地引導我們理解乾涉現象産生的根源。最讓我驚喜的是,書中不僅僅是理論的堆砌,還穿插瞭大量生動形象的比喻和圖示,讓那些抽象的概念變得觸手可及。比如,在講解楊氏雙縫乾涉時,作者用生活中水波的疊加來類比,一下子就讓我明白瞭為什麼會齣現明暗相間的條紋。更重要的是,這本書對於實際應用的介紹也十分詳盡。從經典的麥剋爾遜乾涉儀到現代的光學測量係統,每一個案例都講解得十分透徹,讓我看到瞭乾涉技術在現實世界中的巨大價值。它不僅僅是一本教科書,更像是一位經驗豐富的導師,在我的學習之路上給予我悉心的指導和啓發。我迫不及待地想繼續深入學習,探索更多關於乾涉的奧秘。
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