光學測試技術[電子工業出版社出版書籍]

圖書內容

本書從基本原理出發，著重闡述各種物理量的光學測試技術、方法和手段，選材上既注重基礎理論性更著重實用性和先進性，是學習、掌握先進的精密測試技術的一本入門教材和技術實用書籍。

本書包括6章內容，分別為緒論、光干涉技術、光衍射技術、光調製及掃描技術、光纖感測技術和光納米感測與測量技術。附錄A主要講述光信號的探測方法及其相應電信號的處理方法，以供讀者參考使用。

目錄

緒論 光學測試技術概述 （1）

0.1 光學測試技術的特點 （1）

0.2 光學測試系統的組成 （2）

0.3 光學測試技術的現狀 （3）

0.4 光學測試方法的選擇 （5）

0.5 光學測試技術的發展方向 （7）

練習與思考題 （7）

本章參考文獻 （7）

第1章 光干涉技術 （8）

1.1 光干涉的基礎理論 （8）

1.1.1 相干光場的性質 （8）

1.1.2 光的干涉條件 （10）

1.1.3 干涉條紋的對比度 （11）

1.1.4 干涉條紋的形狀與間隔 （14）

1.2 雙光束干涉技術 （15）

1.2.1 平行平板雙光束干涉 （15）

1.2.2 等厚干涉與斐索干涉儀 （16）

1.2.3 泰曼-格林干涉儀 （17）

1.2.4 馬赫-曾德爾干涉儀 （18）

1.2.5 數字干涉儀 （19）

1.3 多光束干涉技術 （25）

1.3.1 平行平板的多光束干涉條紋 （26）

1.3.2 法布里-珀羅干涉儀 （28）

1.3.3 套用法布里-珀羅干涉儀測光譜線的精細結構 （29）

1.3.4 套用法布里-珀羅干涉儀比較波長 （30）

1.4 剪下干涉技術 （31）

1.4.1 波面剪下的形成 （31）

1.4.2 剪下干涉測量原理 （32）

1.4.3 剪下干涉儀及其套用 （33）

1.5 外差干涉技術 （35）

1.5.1 外差干涉技術的提出 （35）

1.5.2 產生雷射外差干涉的途徑 （35）

1.5.3 外差干涉測長原理 （36）

1.5.4 雷射測振儀 （37）

1.6 全息干涉技術 （39）

1.6.1 全息干涉基本原理 （40）

1.6.2 全息干涉技術及套用 （40）

1.6.3 雷射全息干涉測量技術的套用 （44）

1.7 雷射散斑干涉技術 （47）

1.7.1 散斑及其形成的原理 （47）

1.7.2 散斑的性質 （48）

1.7.3 散斑照相測量原理 （50）

1.7.4 散斑干涉測量技術 （51）

1.7.5 散斑剪下干涉術 （58）

1.7.6 散斑干涉測量的套用 （62）

練習與思考題 （64）

本章參考文獻 （64）

第2章 光衍射技術 （65）

2.1 雷射衍射測量理論 （65）

2.1.1 衍射的分類 （65）

2.1.2 菲涅耳衍射 （66）

2.1.3 夫琅禾費衍射 （70）

2.1.4 雷射衍射測量技術 （76）

2.2 微光學中的光衍射理論 （82）

2.2.1 標量衍射理論 （83）

2.2.2 矢量衍射理論 （89）

2.3 衍射光學元件 （99）

2.3.1 衍射光柵 （99）

2.3.2 衍射光的控制與效率 （100）

2.3.3 衍射光柵的套用 （103）

2.4 Talbot效應及其套用技術 （106）

2.4.1 Talbot效應原理 （106）

2.4.2 Talbot效應的套用 （114）

2.5 莫爾條紋技術 （116）

2.5.1 條紋形成原理 （116）

2.5.2 衍射干涉原理 （117）

2.5.3 莫爾條紋的特點 （118）

2.5.4 莫爾條紋光學系統的構成與分類 （120）

2.5.5 莫爾條紋測試技術套用 （121）

練習與思考題 （127）

本章參考文獻 （128）

第3章 光調製解調及掃描技術 （129）

3.1 光調製技術 （129）

3.2 常用光調製技術 （132）

3.2.1 光強度的空間調製技術 （132）

3.2.2 光強度的時間調製技術 （134）

3.2.3 光的頻率調製技術 （140）

3.2.4 光的相位調製技術 （149）

3.2.5 光的偏振態調製技術 （152）

3.3 調製信號的解調技術 （154）

3.3.1 調幅信號的解調 （154）

3.3.2 調相信號的解調與相敏檢波 （155）

3.4 光掃描技術 （156）

3.4.1 光掃描技術原理 （156）

3.4.2 光強衍射掃描技術 （158）

3.4.3 相位調製掃描技術 （159）

3.4.4 白光掃描干涉技術 （162）

3.5 雷射都卜勒技術 （165）

3.5.1 雷射都卜勒效應 （166）

3.5.2 差動都卜勒技術 （167）

3.5.3 雷射都卜勒測速技術 （168）

練習與思考題 （176）

本章參考文獻 （176）

第4章 光纖感測技術 （178）

4.1 光纖原理與結構 （178）

4.1.1 光纖結構原理 （178）

4.1.2 光纖模式與傳輸 （179）

4.1.3 光纖中的偏振 （185）

4.2 光纖感測的概念與類別 （187）

4.2.1 光纖感測的定義及特點 （187）

4.2.2 光纖感測系統的組成 （187）

4.2.3 光纖感測系統的分類 （190）

4.2.4 調製原理分類 （191）

4.3 強度調製型光纖感測技術 （193）

4.3.1 介質的吸收特性 （193）

4.3.2 透射式強度調製型光纖感測技術 （194）

4.3.3 光波模式強度調製型光纖感測技術 （194）

4.3.4 光吸收型強度調製光纖感測技術 （195）

4.4 波長調製型光纖感測技術 （196）

4.4.1 黑體輻射波長調製技術 （196）

4.4.2 螢光波長調製技術 （197）

4.5 相位調製型光纖感測技術 （198）

4.6 偏振態調製型光纖感測技術 （200）

4.6.1 磁光效應 （200）

4.6.2 磁光調製技術 （201）

4.6.3 溶液旋光性 （201）

4.7 傳光型光纖感測技術 （202）

4.7.1 光纖微彎感測技術 （202）

4.7.2 光纖輻射感測技術 （204）

4.8 干涉型光纖感測技術 （205）

4.8.1 光纖邁克耳孫干涉儀 （206）

4.8.2 光纖馬赫-曾德爾（Mach-Zehnder）干涉儀 （206）

4.8.3 光纖薩格納克干涉儀 （208）

4.8.4 光纖法布里-珀羅干涉儀 （212）

4.9 光纖布拉格光柵感測技術 （214）

4.9.1 光纖布拉格光柵的原理 （214）

4.9.2 光纖布拉格光柵的應變特性 （215）

4.9.3 光纖布拉格光柵的溫度感測特性 （216）

4.9.4 光纖光柵感測系統的基本組成 （218）

4.9.5 光纖光柵感測器的敏感性 （218）

4.9.6 光纖光柵溫度與應變交叉敏感特性 （219）

4.9.7 光纖光柵感測器的波長解調技術 （220）

4.9.8 光纖光柵感測器套用技術 （222）

4.10 感測器的復用技術 （224）

4.10.1 光纖感測器網路的一般形式 （224）

4.10.2 點感測器的復用技術 （225）

4.10.3 分散式感測技術 （228）

練習與思考題 （232）

本章參考文獻 （232）

第5章 光納米感測與測量技術 （234）

5.1 納米光學與納米測量概述 （234）

5.2 倏逝波原理與感測技術 （235）

5.2.1 倏逝波原理 （235）

5.2.2 基於倏逝波的感測技術 （238）

5.3 表面電漿共振技術 （240）

5.3.1 SPR技術原理 （240）

5.3.2 SPR技術的套用 （245）

5.3.3 SPR感測器的性能 （251）

5.4 近場光學探測技術 （252）

5.4.1 近場光學原理 （252）

5.4.2 光子隧道理論 （256）

5.4.3 近場探測技術 （258）

5.4.4 近場掃描光學顯微鏡的套用 （261）

5.4.5 其他的納米級測試方法 （266）

5.5 光納米感測技術的發展方向 （275）

5.5.1 亞波長光學元件技術 （275）

5.5.2 MOEMS技術 （276）

練習與思考題 （279）

本章參考文獻 （279）

附錄A 光探測及信號處理技術 （281）

A.1 光信號探測技術 （281）

A.2 模擬電信號調理技術 （296）

A.3 數位訊號處理技術 （307）

練習與思考題 （311）

參考文獻