激光光電檢測

第一章 激光原理基礎
1.1 激光的基本特性
一、激光的方向性
二、激光的高亮度
三、激光的相干性
1.2 激光的產(chǎn)生
一、原子的能級
二、光與物質的相互作用
三、玻爾茲曼分布律與光吸收
四、粒子數(shù)反轉與光放大
五、激光介質的增益
六、諧振腔概述
七、產(chǎn)生激光的閾值條件
1.3 光譜線的加寬
一、自然加寬
二、碰撞加寬
三、多普勒加寬
四、綜合加寬
1.4 激光諧振腔與高斯光束
一、諧振腔的穩(wěn)定性
二、激光腔的模
三、高斯光束
四、高斯光束的轉換
1.5 能級系統(tǒng)的速率方程
一、二能級系統(tǒng)的速率方程
二、三能級系統(tǒng)的速率方程
三、四能級系統(tǒng)的速率方程
1.6 連續(xù)激光器的增益及工作特性
一、小信號穩(wěn)態(tài)增益
二、增益飽和和燒孔
三、輸出功率與最佳透射率
四、單縱模激光的極限線寬
五、線寬小結
六、頻率牽引效應
1.7 氦氖激光器
一、氦氖激光器的工作原理
二、氦氖激光器的結構
三、輸出功率和運轉參數(shù)
四、對3.39μm波長激光振蕩的抑制
五、氦氖激光器的穩(wěn)頻
六、雙頻氦氖激光器及其穩(wěn)頻
參考文獻

第二章 激光干涉測量
2.1 光的疊加與干涉原理
一、光的疊加與干涉
二、雙光束干涉條紋
三、白光干涉
2.2 激光干涉儀的構成
一、概述
二、激光干涉儀主要構件的作用原理
2.3 激光干涉測長技術
一、倍頻鑒向
二、干涉條紋的移相
三、非接觸式定位
四、大氣修正
2.4 雙頻激光干涉儀
一、概述
二、雙頻激光干涉儀的測長公式
三、雙頻激光干涉儀的工作原理
四、測量功能的擴展
參考文獻

第三章 激光衍射測量
3.1 衍射基本原理
一、惠更斯一菲涅耳原理
二、菲涅耳一基爾霍夫衍射公式
三、基爾霍夫衍射公式的近似
四、巴俾涅原理
3.2 夫瑯和費單縫衍射及其應用
一、夫瑯和費單縫衍射和矩孔衍射
二、各種狹縫形位的計算公式
三、測量精度和量程
四、應用舉例——纖維直徑激光衍射檢測系統(tǒng)
3.3 夫瑯和費圓孔衍射及其應用
一、夫瑯和費圓孔衍射
二、應用舉例——微孔徑激光檢測系統(tǒng)
3.4菲涅耳衍射及菲涅耳透鏡
一、菲涅耳衍射
二、菲涅耳半波帶法
三、菲涅耳透鏡
3.5 衍射縮放法測量微尺寸
一、基本原理
二、光電面接收修正因子
三、應用舉例
3.6 光學圖樣光電探測動態(tài)仿真及誤差修正
一、基本原理
二、應用舉例
參考文獻

第四章 激光全息干涉測量
4.1 全息術及其基本原理
一、全息術概述
二、全息術的基本原理
4.2 全息圖的幾何分析
一、基元全息圖條紋的分布
二、點光源照明的波前再現(xiàn)
三、像的放大率
4.3 體積全息圖
一、體積全息圖的記錄
二、體積全息圖的波前再現(xiàn)
4.4 全息干涉測量方法
一、二次曝光法
二、單次曝光法
三、時間平均法
4.5 全息干涉測量應用舉例
一、測定光學玻璃折射率的不均勻性
二、全息光柵及位移精密測量
參考文獻

第五章 光纖傳感檢測技術
5.1 光纖的基本理論
一、光線理論
二、波動理論
三、光纖的傳輸特性
5.2 光纖傳感檢測原理
一、光纖傳感原理
二、光纖傳感器信號檢測技術
5.3 光纖傳感檢測中的補償技術
一、雙光路補償
二、單光路補償
5.4 光纖傳感檢測技術應用
一、激光光纖式表面粗糙度智能檢測系統(tǒng)
二、工業(yè)用內(nèi)窺鏡
參考文獻

第六章 其他光電檢測方法
6.1 CCD圖像傳感器及其應用
一、CCD芯片的結構
二、CCD工作原理
三、CCD基本性能參數(shù)
四、CCD應用
6.2 CMOS圖像傳感器
一、CMOS圖像傳感器的現(xiàn)狀
二、CMOS圖像傳感器的總體結構
三、CMOS圖像傳感器的發(fā)展趨勢
四、基于CCD和CMOS技術的混合數(shù)字圖像傳感器BCMD
6.3 PSD及其應用
一、一維PSD的工作原理
二、二維PSD的工作原理
三、四象限PSD的工作原理
四、PSD應用
6.4 激光掃描法
一、測量原理
二、分析和討論
6.5 激光半焦斑邊緣檢測法
一、理論模型
二、仿真與檢出靈敏度的討論
三、半焦斑邊緣檢出法
6.6 激光準直測量
一、激光準直的原理
二、準直激光器
三、準直光束的抖動和折射問題
6.7 激光三角法測量
一、三角法測量的原理
二、測控系統(tǒng)
6.8 分布式光纖傳感技術
一、分布式光纖傳感技術的特點
二、分布式光纖傳感技術的現(xiàn)狀
三、分布式光纖傳感技術的應用與發(fā)展
參考文獻