現(xiàn)代光學計量與測試

第1章 緒論1
1.1 光學計量測試的研究范疇與發(fā)展歷程1
1.2 光學計量測試技術的發(fā)展趨勢2
1.3 計量學主要名詞術語4
第2章 光輻射計量與測試6
2.1 光輻射計量的基本物理量6
2.2 實現(xiàn)光輻射絕對測量的主要途徑7
2.2.1 黑體輻射源7
2.2.2 低溫輻射計11
2.2.3 硅光電二極管自校準技術16
2.2.4 雙光子相關技術17
2.2.5 同步輻射源20
2.3 光輻射標準22
2.3.1 光譜輻亮度和輻照度標準22
2.3.2 中溫黑體輻射源標準裝置28
2.3.3 面源黑體校準32
2.3.4 低溫黑體校準39
2.3.5 以同步輻射源為基礎的紫外輻射標準40
2.4 紅外熱像儀參數(shù)計量測試43
2.4.1 紅外熱像儀概述43
2.4.2 紅外熱像儀評價參數(shù)44
2.4.3 紅外熱像儀參數(shù)測量裝置46
2.4.4 紅外熱像儀調制傳遞函數(shù)測量48
2.4.5 紅外熱像儀噪聲等效溫差測量49
2.4.6 紅外熱像儀最小可分辨溫差測量51
2.4.7 紅外熱像儀最小可探測溫差測量53
2.4.8 紅外熱像儀信號傳遞函數(shù)測量54
2.4.9 紅外熱像儀參數(shù)測量裝置的溯源與校準55
2.5 材料發(fā)射率測量60
2.5.1 材料發(fā)射率測量概述60
2.5.2 半球積分發(fā)射率測量61
2.5.3 法向光譜發(fā)射率測量63
2.6 紅外目標模擬器校準65
2.6.1 紅外目標模擬器校準概述66
2.6.2 紅外目標模擬器校準裝置66
2.6.3 紅外目標模擬器校準數(shù)學模型67
2.6.4 紅外目標模擬器校準方法69
2.7 紅外光譜輻射計校準73
2.7.1 紅外光譜輻射計概述73
2.7.2 紅外光譜輻射計校準方法76
2.7.3 紅外光譜輻射計校準過程78
2.8 瞬態(tài)光輻射源參數(shù)測量與校準81
2.8.1 瞬態(tài)光及其評價參數(shù)81
2.8.2 瞬態(tài)光譜測量82
2.8.3 瞬態(tài)有效光強測量84
2.8.4 瞬態(tài)光輻射參數(shù)校準85
2.9 光度計量與測試86
2.9.1 光度學基本概念87
2.9.2 光度學基準89
2.9.3 光度計量標準90
2.9.4 光度學測量儀器94
第3章 激光參數(shù)計量與測試99
3.1 激光計量參數(shù)99
3.2 激光參數(shù)計量基準100
3.2.1 激光功率基準100
3.2.2 激光能量基準102
3.3 激光參數(shù)計量標準104
3.3.1 激光功率標準104
3.3.2 激光能量標準106
3.3.3 脈沖激光峰值功率標準109
3.3.4 激光平均功率和能量標準裝置111
3.4 激光參數(shù)測量技術112
3.4.1 激光功率能量測試技術112
3.4.2 高能激光功率與能量測量技術117
3.4.3 絕對式測量法中影響因素分析120
3.4.4 激光空域特性測量技術131
3.4.5 強激光空域特性測量技術135
3.4.6 激光時域特性測試138
3.4.7 激光損傷閾值測試142
3.5 激光測距機參數(shù)校準143
3.5.1 激光測距機概述143
3.5.2 最大測程校準145
3.5.3 最小測程校準149
3.5.4 測距準確度校準149
第4章 光輻射探測器參數(shù)計量與測試151
4.1 光輻射探測器概述151
4.2 光輻射探測器性能的主要表征量151
4.2.1 描述探測器靈敏度特性的主要表征量152
4.2.2 描述探測器探測弱信號能力的主要表征量153
4.2.3 其他表征量154
4.3 光輻射探測器光譜響應度測量155
4.3.1 相對光譜響應度測量155
4.3.2 絕對光譜響應度測量158
4.4 探測器面響應度均勻性測量158
4.4.1 探測器面響應度均勻性的定義158
4.4.2 探測器面響應度均勻性的測量原理及裝置159
4.5 光輻射探測器響應度直線性測量160
4.5.1 雙孔法測量160
4.5.2 多光源法測量161
4.6 光輻射探測器時間特性與溫度特性測量162
4.6.1 時間特性測量162
4.6.2 溫度特性測量162
4.7 紅外探測器參數(shù)測量163
4.7.1 黑體響應率測量163
4.7.2 噪聲測量165
4.7.3 探測率測量166
4.7.4 噪聲等效功率測量166
4.7.5 頻率響應測量166
4.7.6 紅外探測器參數(shù)測量裝置的校準167
4.8 紅外焦平面陣列參數(shù)測量167
4.8.1 特性參數(shù)及相關量的定義168
4.8.2 響應率、噪聲、探測率和有效像元率等參數(shù)測量170
4.8.3 噪聲等效溫差測試175
4.8.4 動態(tài)范圍測試176
4.8.5 相對光譜響應測試177
4.8.6 串音測試178
第5章 光學材料參數(shù)計量與測試180
5.1 光學材料折射率和色散系數(shù)計量測試180
5.1.1 光學材料折射率和色散系數(shù)測量方法180
5.1.2 光學材料折射率計量標準187
5.2 光學材料折射率溫度系數(shù)測量188
5.2.1 光學玻璃折射率溫度系數(shù)測量188
5.2.2 紅外材料折射率溫度系數(shù)測量190
5.3 光學材料應力雙折射計量測試192
5.3.1 簡易偏光儀法192
5.3.2 單1/4波片法194
5.3.3 數(shù)字移相全場測量法195
5.3.4 光學材料應力雙折射計量標準196
5.4 光學材料傳輸特性測量198
5.4.1 透射比測量199
5.4.2 光譜反射比測量200
5.4.3 光吸收系數(shù)測量202
5.4.4 光學材料散射系數(shù)測量203
5.5 光學材料均勻性測量204
5.5.1 平行光管測試方法204
5.5.2 干涉測量方法205
5.6 光學材料其他參數(shù)測量206
5.6.1 光學材料消光比測量207
5.6.2 光學材料線膨脹系數(shù)測量207
5.6.3 光學材料條紋度測量208
5.6.4 光學玻璃氣泡度檢測208
5.6.5 材料非線性光學性能測試209
5.6.6 橢圓偏振儀測量薄膜厚度和折射率211
第6章 成像光學計量與測試215
6.1 成像光學系統(tǒng)像質評價215
6.1.1 像質評價基本概念215
6.1.2 光學傳遞函數(shù)基本概念221
6.1.3 光學傳遞函數(shù)基本測量方法230
6.1.4 光學傅里葉分析法傳遞函數(shù)測量裝置231
6.1.5 光電傅里葉分析法傳遞函數(shù)測量裝置233
6.1.6 數(shù)字傅里葉分析法238
6.1.7 光學傳遞函數(shù)測量裝置的檢定239
6.1.8 光學傳遞函數(shù)標準裝置244
6.1.9 離散采樣系統(tǒng)光學傳遞函數(shù)測量246
6.2 光學元件波像差測量248
6.2.1 光的干涉基礎248
6.2.2 光學元件波像差標準裝置250
6.2.3 紅外光學零件表面面形及光學系統(tǒng)波像差測量254
6.3 光學系統(tǒng)和元件主要參數(shù)測量257
6.3.1 焦距測量257
6.3.2 相對孔徑測量258
6.3.3 視場測量259
6.3.4 透過率測量260
6.3.5 雜光系數(shù)測量261
第7章 微小光學計量與測試263
7.1 集成光學計量與測試263
7.1.1 集成光學概述263
7.1.2 集成光波導參數(shù)測量264
7.1.3 鈮酸鋰集成光學器件參數(shù)測量268
7.2 梯度折射率光學計量與測試272
7.2.1 梯度折射率光學概述272
7.2.2 自聚焦透鏡折射率分布測量272
7.2.3 自聚焦透鏡數(shù)值孔徑測量276
7.2.4 自聚焦透鏡焦距測量277
7.2.5 自聚焦透鏡聚焦光斑測量278
7.3 光導纖維參數(shù)測量279
7.3.1 纖維光學概述279
7.3.2 光纖元件數(shù)值孔徑的測量280
7.3.3 光纖元件透射比測量281
7.3.4 光纖元件刀口響應測量282
7.3.5 光導纖維損耗測量283
7.3.6 光纖色散測量285
7.3.7 單模光纖截止波長測量286
7.4 偏振保持光纖參數(shù)測量288
7.4.1 偏振保持光纖概述288
7.4.2 保偏光纖偏振串音測量289
7.4.3 保偏光纖拍長測量290
7.5 單模光纖偏振模色散測量292
7.5.1 偏振模色散的產(chǎn)生292
7.5.2 偏振模色散測量方法293
第8章 微光夜視參數(shù)計量與測試296
8.1 微光夜視技術概述296
8.2 微光像增強器參數(shù)測量296
8.2.1 光陰極光靈敏度和輻射靈敏度測量297
8.2.2 亮度增益測量298
8.2.3 等效背景照度測量299
8.2.4 輸出信噪比測量300
8.2.5 調制傳遞函數(shù)測量302
8.2.6 分辨力測量303
8.2.7 放大率測量309
8.2.8 畸變測量310
8.3 微光夜視儀參數(shù)測量310
8.3.1 微光夜視儀視場測量311
8.3.2 微光夜視儀視放大率測量313
8.3.3 微光夜視儀相對畸變測量314
8.3.4 微光夜視儀分辨力測量315
8.3.5 微光夜視儀的亮度增益測量317
8.4 微光夜視鏡參數(shù)測量318
8.4.1 微光夜視鏡視場測量318
8.4.2 微光夜視鏡放大率測量318
8.4.3 微光夜視鏡畸變測量319
8.4.4 微光夜視鏡分辨力測量319
8.4.5 微光夜視鏡亮度增益測量320
8.4.6 微光夜視鏡光軸平行性測量320
參考文獻321