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杨照金，范纪红，王雷 著

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• 光电技术
• 十一五规划教材
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• 计量学

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出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512400412

商品编码：28045956756

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名：现代光学计量与测试(十一五)

定价：65.00元

作者：杨照金,范纪红,王雷

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787512400412

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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内容提要

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本书较系统地介绍了光学计量测试的基础理论、计量基准、计量标准和光学参数测量方法及光辐射、激光参数、光辐射探测器参数、光学材料参数、成像光学、微小光学和微光夜视等方面计量与测试技术。
本书可作为从事光学计量测试工作的科技人员的业务参考书，也可作为工程光学专业和测试计量技术与仪器专业研究生教学参考书。

目录

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章　绪论
　1.1　光学计量测试的研究范畴与发展历程
　1.2　光学计量测试技术的发展趋势
　1.3　计量学主要名词术语
第2章　光辐射计量与测试
2.1　光辐射计量的基本物理量
2.2　实现光辐射测量的主要途径
2.2.1　黑体辐射源
2.2.2　低温辐射计
2.2.3　硅光电二极管自校准技术
2.2.4　双光子相关技术
2.2.5　同步辐射源
2.3　光辐射标准
2.3.1　光谱辐亮度和辐照度标准
2.3.2　中温黑体辐射源标准装置
2.3.3　面源黑体校准
2.3.4　低温黑体校准
2.3.5　以同步辐射源为基础的紫外辐射标准
2.4　红外热像仪参数计量测试
2.4.1　红外热像仪概述
2.4.2　红外热像仪评价参数
2.4.3　红外热像仪参数测量装置
2.4.4　红外热像仪调制传递函数测量’
2.4.5　红外热像仪噪声等效温差测量
2.4.6　红外热像仪小可分辨温差测量
2.4.7　红外热像仪小可探测温差测量
2.4.8　红外热像仪信号传递函数测量
2.4.9　红外热像仪参数测量装置的溯源与校准
2.5　材料发射率测量
2.5.1　材料发射率测量概述
2.5.2　半球积分发射率测量
2.5.3　法向光谱发射率测量
2.6　红外目标模拟器校准
2.6.1　红外目标模拟器校准概述
2.6.2　红外目标模拟器校准装置
2.6.3　红外目标模拟器校准数学模型
2.6.4　红外目标模拟器校准方法
2.7　红外光谱辐射计校准
2.7.1　红外光谱辐射计概述
2.7.2　红外光谱辐射计校准方法
2.7.3　红外光谱辐射计校准过程
2.8　瞬态光辐射源参数测量与校准
2.8.1　瞬态光及其评价参数
2.8.2　瞬态光谱测量
2.8.3　瞬态有效光强测量
2.8.4　瞬态光辐射参数校准
2.9　光度计量与测试
2.9.1　光度学基本概念
2.9.2　光度学基准
2.9.3　光度计量标准
2.9.4　光度学测量仪器
第3章　激光参数计量与测试
3.1　激光计量参数
3.2　激光参数计量基准
3.2.1　激光功率基准
3.2.2　激光能量基准
3.3　激光参数计量标准
3.3.1　激光功率标准
3.3.2　激光能量标准
3.3.3　脉冲激光峰值功率标准、
3.3.4　激光平均功率和能量标准装置
3.4　激光参数测量技术
3.4.1　激光功率能量测试技术
3.4.2　高能激光功率与能量测量技术
3.4.3　式测量法中影响因素分析
3.4.4　激光空域特性测量技术
3.4.5　强激光空域特性测量技术
3.4.6　激光时域特性测试
3.4.7　激光损伤阈值测试
3.5　激光测距机参数校准
3.5.1　激光测距机概述
　　……
第4章　光辐射探测器参数计量与测试
第5章　光学材料参数计量与测试
第6章　成像学学计量与测式
第7章　微小光学计量与测试
第8章　微光夜视参数计量与测试
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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探寻光之尺度：精密测量与智能传感的奥秘 在科学探索与工业实践的浩瀚领域，对光学的深刻理解与精准运用，是驱动技术革新、突破认知边界的关键。本书，并非关于《现代光学计量与测试（十一五）》，而是以一种全新的视角，深入剖析光学计量与测试所承载的时代印记与未来方向，旨在勾勒出一幅集光学原理、精密测量技术、先进测试手段以及前沿传感应用为一体的宏大图景。我们将一同踏上一段旅程，探索光线如何成为我们丈量世界、洞察微观、感知变化的强大工具。 第一篇：光学测量的基石——精微之光，万象之源 光学计量，其核心在于利用光的波动性、粒子性以及与物质相互作用的特性，来实现对长度、角度、形状、表面形貌、折射率、曲率半径乃至微观粒子尺寸等物理量的精确测量。这一领域的发展，离不开对光的本质的深入研究，以及光学元件制造精度和测量仪器设计水平的不断提升。 光的物理本质与计量基础： 我们将从光的电磁波理论出发，阐述波长、频率、振幅、相位等基本概念，并探讨其在干涉、衍射、偏振等现象中的体现。这些光学现象，正是诸多精密测量技术得以实现的根源。例如，利用光的干涉原理，可以实现亚纳米级的长度测量；利用光的衍射，则能分析物质的微观结构。理解这些基础，就如同掌握了开启精密测量之门的钥匙。 光学测量系统的构成要素： 一个完整的光学测量系统，通常包含光源、光学元件、样品、探测器以及数据处理单元。本书将详细解析各类光源（如激光器、LED、卤素灯）的特性及其在不同测量场景下的选择；深入探讨透镜、反射镜、棱镜、光栅、分束器等光学元件的设计与制造精度要求；剖析各种探测器（如CCD、CMOS、光电倍增管、硅光电二极管）的工作原理及其对测量精度的影响。此外，数据采集与处理技术，包括信号放大、滤波、模数转换以及算法优化，也是保障测量结果准确可靠的关键环节。 经典光学测量技术回顾： 在此，我们将回顾一系列奠定行业基础的经典光学测量技术。例如，干涉测量，包括迈克尔逊干涉仪、萨尼亚克干涉仪等，它们在表面轮廓测量、平面度检验、角度测量等方面发挥着不可替代的作用。衍射测量，如全息测量技术，能够记录和重现物体的三维信息，广泛应用于无损检测和形变测量。投影测量，利用结构光或图案化光源，通过相机捕捉变形后的光条纹，进而重建物体三维形貌，是工业三维扫描的重要手段。共聚焦显微镜，通过限制焦平面实现高分辨率成像，是观察细胞、组织等微观结构的重要工具。这些技术不仅是光学测量的基石，其发展历程也折射出人类对测量精度不断追求的历程。 第二篇：精密测量仪器与方法——量化世界，洞悉毫厘 精密测量仪器是实现光学计量目标的核心载体。本书将聚焦于各类精密测量仪器的设计原理、工作流程、性能指标以及应用领域，并深入探讨其背后精密的测量方法。 三维光学测量技术： 随着工业制造的精细化和智能化发展，对物体三维信息的获取需求日益增长。本书将详述三维激光扫描，包括结构光扫描、时间飞行（TOF）扫描、相移扫描等技术，分析其在逆向工程、质量控制、文物数字化等领域的应用。摄影测量，通过多角度拍摄物体照片，利用计算机算法重建三维模型，也是一种重要的三维测量手段。 表面形貌与粗糙度测量： 表面形貌的细微差异，往往决定着产品的性能与可靠性。我们将介绍白光干涉仪、激光共聚焦显微镜在表面形貌测量中的应用，以及原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）等接触式测量技术在超高分辨率形貌表征中的独特优势。轮廓仪和粗糙度仪，则提供了对表面微观起伏进行量化分析的直接手段。 光学显微技术的新发展： 显微镜是探索微观世界的窗口。除了经典的光学显微镜，本书还将介绍荧光显微镜、共振能量转移显微镜（FRET）、超分辨显微镜（如STED、PALM/STORM）等先进技术，它们能够突破衍射极限，实现对细胞器、分子甚至单个生物大分子的精细成像与定位，为生命科学研究带来革命性的突破。 角度与变形测量： 精确的角度测量是许多工程应用的基础，例如光学元件的装配、机械结构的校准。激光干涉角度测量仪、角度编码器等是实现高精度角度测量的关键设备。同时，利用散斑干涉、数字图像相关法（DIC）等技术，可以对物体在应力或温度作用下的变形进行实时、高精度的监测，为材料力学、结构强度分析提供重要数据。 光谱测量与分析： 光谱分析是识别和定量物质成分的重要手段。本书将介绍紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、拉曼光谱仪等，阐述其在化学物质鉴定、环境监测、材料分析等领域的广泛应用。成像光谱仪更是将光谱信息与空间信息相结合，能够绘制出物体不同区域的光谱分布图，实现物质的精细探测与识别。 第三篇：智能传感与前沿应用——智慧之眼，赋能未来 光学计量与测试技术并非孤立存在，而是与信息技术、人工智能等前沿科技深度融合，催生出更加智能化、数字化的传感系统，并在各个领域展现出巨大的应用潜力。 光学传感器的发展趋势： 传统的传感器更多地侧重于单一物理量的测量，而现代光学传感器则朝着多功能集成、高灵敏度、实时响应、智能化方向发展。本书将探讨光纤传感器在温度、压力、应力、化学物质探测等方面的应用，及其在恶劣环境下的优越性能。微纳光学传感器，利用微纳结构的设计，能够实现对特定信号的增强与选择性探测。集成光学传感器，将光学器件与电子电路集成在同一芯片上， miniaturization and cost reduction. 机器视觉与智能检测： 机器视觉系统是光学计量在工业自动化领域的典型应用。本书将介绍图像采集、预处理、特征提取、目标识别与定位等核心技术，并探讨其在产品缺陷检测、尺寸测量、装配引导、机器人导航等方面的应用。结合深度学习等人工智能技术，机器视觉系统能够实现对复杂场景和微小缺陷的精准识别，极大地提升了自动化检测的效率与准确性。 光学在生物医学领域的应用： 光学技术在生物医学领域的应用日益广泛。光学相干断层扫描（OCT）能够实现对生物组织无损、高分辨率的断层成像，在眼科、皮肤科、心血管疾病诊断等方面具有重要价值。荧光成像技术在肿瘤标记、细胞示踪、药物递送示踪等方面发挥着关键作用。光动力疗法（PDT）更是利用光敏剂和特定波长光对癌细胞进行选择性杀灭。 环境监测与安全保障： 光学技术也为环境监测和安全保障提供了强大的工具。激光雷达（LiDAR）能够测量距离和探测物体的三维形貌，广泛应用于自动驾驶、地形测绘、环境污染源追踪。光学遥感技术，通过卫星或飞机搭载的光学传感器，监测地表植被、水文、大气污染物等，为环境保护和资源管理提供科学依据。在安全领域，光学指纹识别、虹膜识别等生物识别技术，为身份认证提供了安全便捷的解决方案。 光与物质相互作用的智能调控： 除了测量，光学技术也越来越多地用于智能调控物质的性质和行为。例如，激光诱导瞬态变化，能够实现对材料进行精确的加工、改性；光镊技术，可以操 por partículas o células, 从而研究其物理或生物学性质。 本书力求通过详实的理论阐述、丰富的技术案例和前瞻性的观点，为读者构建一个全面、深入的光学计量与测试的认知体系。它不仅是一本技术手册，更是一扇探索光之奥秘、感知精密世界、展望智能未来的窗口，希望能激发读者对光学计量与测试这一充满活力和创新潜力的领域的更深层次的兴趣与思考。

评分☆☆☆☆☆

我对《现代光学计量与测试（十一五）》这本书抱有很高的期望，因为它触及了我一直以来非常感兴趣的“测量”这一核心概念。在我的认知里，测量是科学研究和工程应用的基础，而光学方法无疑是测量领域中最具潜力和前景的方向之一。我期待这本书能够详细介绍光学测量在不同领域的具体应用，例如在航空航天领域，它如何帮助我们精确测量飞行器的形变和受力；在信息技术领域，它又如何支撑着更小、更快、更可靠的电子元器件的制造。我特别希望能在这本书中找到关于新型光学测量仪器的设计理念和技术细节，了解它们是如何克服传统测量方法的局限性的。此外，对于那些能够实现智能化、自动化的光学测试系统，我也有浓厚的兴趣，比如如何通过机器视觉技术来完成复杂的质量检测，或者如何利用光信号来构建高速、高容量的数据传输通道。这本书如果能提供一些前沿的研究动态和未来发展趋势的展望，那将是对我极大的启发。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《现代光学计量与测试（十一五）》时，我对它的期望值其实挺高的。毕竟，光学计量和测试这块，在如今很多高科技领域，比如半导体制造、精密仪器、生物医学成像等等，都扮演着至关重要的角色。我一直觉得，掌握了先进的光学测量技术，就等于握住了很多前沿科技的“钥匙”。所以，我满心期待这本书能为我打开一扇通往最新技术和应用的大门，深入了解那些我平时只能在论文或者技术报告里零散看到的光学测量方法，比如干涉、衍射、全息术在测量中的最新进展，还有各种新型传感器的原理和应用场景。我尤其关心那些能够提升测量精度、速度和鲁棒性的技术，以及它们在实际工业生产中是如何实现的。同时，对于一些新兴的测量手段，例如利用机器学习和人工智能来优化光学测量过程，或者是在微纳尺度上进行精确测量的技术，我也希望能有更系统的介绍。总的来说，我希望这本书能够提供一个全面、深入的视角，让我对光学计量与测试领域的现状和未来有更清晰的认识，并能从中汲取知识，指导我未来的学习和工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《现代光学计量与测试（十一五）》让我联想到了一系列我在工程实践中遇到的棘手问题。我一直觉得，在很多精密制造过程中，尺寸、形貌、表面质量的精确测量是产品能否达标的关键，而光学测量以其非接触、高精度、高效率的优势，早已成为不可或缺的手段。我特别想知道，在“十一五”这个国家大力发展科技的时期，光学计量和测试领域取得了哪些突破性的进展，尤其是在一些核心关键技术的自主化方面。我关注的不仅仅是理论上的新方法，更希望看到它们如何转化为实际可用的技术和设备，解决我们在实际生产中遇到的瓶颈，比如如何更精确地测量纳米级的表面缺陷，如何快速检测大批量产品的微小形变，或者如何实现远程、实时的光学监测。这本书如果能详细介绍这些实际应用案例，并分析其背后的技术难点和解决方案，那我感觉这本书的价值就会大大提升，能够真正帮助我们这些一线工程师解决实际问题，提升工艺水平，最终推动中国制造向中国创造的转变。

评分☆☆☆☆☆

拿到《现代光学计量与测试（十一五）》这本书，我第一反应是它可能包含了一些对理解现代科学技术发展至关重要的基础知识。光学，作为一门基础学科，其在测量领域的应用是无处不在的。我一直对那些能够“看见”微观世界的技术非常着迷，比如通过光学方法来研究材料的微观结构，或者利用光学原理来检测生物体内的细微变化。这本书如果能深入浅出地讲解光学测量的基本原理，比如光的波动性和粒子性在测量中的体现，各种光学元件（如透镜、棱镜、光栅）的工作机制，以及它们如何组合成复杂的测量系统，那对我来说绝对是极具吸引力的。我希望它能像一本“光学测量百科全书”一样，系统地梳理光学测量中的各种技术流派，并对各种方法的优缺点进行客观的评价。尤其是我对那些能够实现高分辨、高灵敏度测量的技术很感兴趣，比如利用先进的光学显微技术，或者结合光谱学手段进行物质成分分析。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《现代光学计量与测试（十一五）》这个书名时，我的脑海中浮现的是一系列抽象的概念和复杂的公式，这让我对这本书的深度和专业性有了很高的期待。我一直认为，光学计量与测试是精密工程和前沿科技的基石，它直接关系到我们能否准确地认识和改造世界。我希望能在这本书中找到对各种高级光学测量技术，如相位测量、傅里叶光学、全息测量等，进行严谨的理论阐述，并辅以清晰的数学推导。同时，我也希望这本书能够关注那些在“十一五”期间所取得的，具有里程碑意义的技术突破和工程应用案例。例如，在精密仪器制造、国防军工、乃至新兴的量子信息技术等领域，光学计量是如何发挥关键作用的。我非常希望了解这些技术是如何克服了物理极限，实现了前所未有的精度和分辨率。这本书如果能像一本“光学测量技术百科全书”一样，全面而深入地展现这一领域的最新成就，那将对我深入理解和掌握现代光学测量技术具有极其重要的意义。