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第一章 光干涉测量技术的理论基础1

§1．1 单色光和非单色光的复数表示1

§1．2 几何光学5

§1．2．1 光在边界面上的反射与折射5

§1．2．2 光在棱镜和球面上的折射8

§1．2．3 激光束的扩束和准直10

§1．3 光振动和波的叠加11

§1．3．1 同频率、同方向振动的两单色光波的叠加11

§1．3．2 同频率、振动方向相互垂直的光波的叠加12

§1．3．3 振动的相干13

§1．3．4 由一个原子发出不同频率振动的相干16

§1．3．5 一个原子产生的相同频率振动的相干17

§1．3．6 空间相干和时间相干18

§1．4 光的干涉19

§1．4．1 分波面干涉20

§1．4．2 分振幅干涉22

§1．4．3 条纹对比度与条纹的定域26

§1．5 衍射33

§1．5．1 基尔霍夫衍射理论33

§1．5．2 夫琅和费衍射和菲涅尔衍射35

§1．5．3 矩孔和狭缝的夫琅和费衍射37

§1．5．4 圆孔的夫琅和费衍射39

§1．5．5 双缝衍射39

§1．5．6 多缝衍射41

§1．6 偏振41

§1．6．1 偏振的矩阵表示42

§1．6．2 偏振光的干涉43

§1．7 全息48

§1．7．1 全息图的形成50

§1．7．2 全息象的大小52

§1．7．3 全息系统的分辨率53

§1．7．4 计算机全息55

§1．8 散斑59

§1．8．1 客观散斑(衍射散斑)59

§1．8．2 主观散斑(象面散斑)62

§1．9 傅里叶变换63

§1．9．1 复杂形式光场的傅里叶表示法66

§1．9．2 多色光和激光束的特性67

§2．1 迈克尔逊干涉仪69

第二章 常用干涉仪与现代新型干涉仪69

§2．2 牛顿干涉仪73

§2．3 斐索干涉仪77

§2．4 海丁格干涉仪79

§2．5 泰曼-格林干涉仪80

§2．5．1 空间相干性和时间相干性的要求83

§2．5．2 泰曼-格林干涉仪的基本结构86

§2．6 雅敏干涉仪86

§2．7 马赫-詹德尔干涉仪89

§2．8 瑞利干涉仪91

§2．9 横向剪切(错位)干涉仪96

§2．9．1 横向剪切干涉测量的基本理论97

§2．9．2 待测波面的评价与确定100

§2．9．3 光源的大小106

§2．9．4 平行光横向剪切干涉仪106

§2．9．5 会聚光横向剪切干涉仪109

§2．10 径向剪切干涉仪110

§2．11 共光路干涉仪114

§2．12 多通干涉仪116

§2．13 三光束干涉仪116

§2．14 多光束干涉仪119

§2．15 偏振干涉仪122

§2．15．1 全重合干涉仪124

§2．15．2 局部重合干涉仪125

§2．16．1 迈克尔逊星体干涉仪126

§2．16 强度干涉仪126

§2．16．2 强度干涉仪128

§2．17 全息干涉仪131

§2．17．1 实全息图干涉仪132

§2．17．2 计算机全息干涉仪135

§2．18 散斑干涉仪135

§2．18．1 散斑摄影135

§2．18．2 散斑干涉测量138

§2．19 莫尔干涉仪140

§2．20 移相干涉仪142

§2．20．1 干涉条纹的检测143

§2．20．2 扫描泰曼-格林干涉仪147

§2．20．3 波面的探测与处理149

§2．21 电子散斑相关干涉仪151

§2．21．1 视频信号相减形成散斑相关条纹152

§2．21．2 视频信号相加形成散斑相关条纹153

§2．21．3 电子散斑相关干涉仪的基本光学结构154

§2．22 红外激光干涉仪156

§2．23 光纤干涉仪159

第三章 长度干涉测量163

§3．1 透明平行板的厚度测量163

§3．2 绝对测量166

§3．2．1 测量大尺寸的通用干涉仪168

§3．2．2 柯斯特干涉仪169

§3．2．3 NPL干涉仪172

§3．2．4 洪辰格干涉仪174

§3．2．5 黑尔格-华茨干涉仪176

§3．2．6 激光干涉测长仪177

§3．2．7 双频激光干涉测长仪182

§3．2．8 布朗-波维利干涉仪185

§3．2．9 膜厚干涉仪186

§3．2．10 透明环规内径的干涉测量187

§3．2．11 内径干涉测微仪188

§3．3 比较测量191

§3．3．1 光波干涉法191

§3．3．2 接触式干涉仪193

§3．3．3 不接触干涉内径测微仪195

§3．3．4 不接触式干涉指示仪197

§4．1 用牛顿干涉法测量微小角度200

第四章 角度的干涉法测量200

§4．2 用海丁格干涉仪测量楔角202

§4．3 双频激光干涉仪测量小角度205

§4．4 干涉法楔角的精确测量206

第五章 形状的干涉测量211

§5．1 全息干涉法测量211

§5．1．1 双波长全息等高条纹理论212

§5．1．2 实用光路213

§5．1．3 物体大小及形状的限制214

§5．2 电子散斑干涉仪215

§5．2．1 电子散斑干涉仪测量形状215

§5．2．2 条纹图形的解释218

§5．2．3 部分视场的衔接合成220

§5．2．4 电子散斑干涉仪形状测量的误差222

§5．2．5 用常用光学件产生标准波面的电子散斑干涉仪形状测量223

§5．2．6 电子散斑干涉仪被测件表面粗糙度的限制225

§5．2．7 用双波长电子散斑干涉仪直接比较测量元件形状226

§5．3 投影干涉条纹法测量形状227

§5．4 用夹层全息测量复杂形状的物体229

§5．5 任意表面形状的干涉检测法230

§5．5．1 二次曲面的检测232

§5．5．2 圆柱表面的检测234

§5．5．3 滚动轴承滚道的检验235

§5．5．4 复杂表面的莫尔等高线干涉检测237

第六章 光学元件及系统的干涉测量241

§6．1 光学元件质量的检测241

§6．1．1 泰曼-格林干涉仪法242

§6．1．2 斐索干涉仪法258

§6．1．3 平面的干涉仪检测265

§6．1．4 球面的干涉仪检测275

§6．1．5 小球面的干涉仪检测279

§6．1．6 大曲率半径凹面镜的高准确度检测281

§6．1．7 表面粗糙度的干涉测量284

§6．1．8 大表面轮廓直线性的干涉仪检测292

§6．1．9 非球面的干涉仪检测293

§6．2 光学系统的象质检验322

§6．2．1 物镜的象质评价标准与方法322

§6．2．2 泰曼-格林干涉仪检测法324

§6．2．3 横向剪切干涉仪检测法337

§6．2．4 径向、旋转剪切干涉仪检测法343

§6．2．5 用多通干涉仪测量波象差347

§6．2．6 散射板干涉仪检测法354

§6．2．7 点衍射干涉仪检测法356

§6．2．8 朗奇检验法358

§6．2．9 全息干涉法368

§6．2．10 偏振干涉法373

§6．2．11 光学干涉图的计算机处理与判读380

第七章 测量光学传递函数(OTF)的干涉方法394

§7．1 干涉法测量OTF的原理394

§7．2 用双光束剪切干涉仪测量OTF397

§7．3 用偏光剪切干涉仪测量OTF399

§7．4．1 双光栅移动式剪切干涉法402

§7．4 用光栅剪切干涉仪测量OTF402

§7．4．2 双光栅旋转剪切干涉仪法404

§7．5 几种测量OTF的平板剪切干涉仪405

§7．5．1 用单平板剪切干涉仪测量MTF405

§7．5．2 用平面环路剪切干涉仪测量MTF406

§7．6 用干涉法测波象差求OTF的方法408

§7．6．1 干涉仪系统误差的消除411

§7．6．2 调整误差的消除413

第八章 形变、流速、振动、位移的干涉测量414

§8．1 全息测量法414

§8．1．1 静态表面位移与形变的测量414

§8．1．2 三维位移的测量419

§8．2 全息莫尔技术421

§8．3 散斑测量法425

§8．3．1 散斑照相法425

§8．3．2 无透镜散斑法429

§8．3．3 散斑干涉术431

§8．4 干涉测试法434

§8．4．1 小位移或形变测量434

§8．4．2 速度的测量438

§8．5 风洞气流的偏光检测法445

第九章 干涉测量的其它应用447

§9．1 相干度的干涉仪测量447

§9．1．1 相干分析447

§9．1．2 仪器使用及测量450

§9．2 二级相干度的测量455

§9．2．1 偏振干涉仪法456

§9．2．2 用光栅和显微镜测量二级相干度458

§9．3 随机变化位相物体的自相关函数的测量463

§9．4 三光束干涉仪测量气体折射率465

§9．5 透明物质均匀性的测量473

§9．5．1 全息干涉仪测量介质的均匀性474

§9．5．2 用串联式干涉仪测量介质均匀性475

§9．5．3 用莫尔-全息法测量非均匀分布的折射率476

§9．6 表面抛光缺陷的研究479

§9．7 无损检验481

§9．7．1 复合叠层中粘接层及薄片焊接的检验482

§9．7．2 全息干涉条纹的判读483

§9．8 振动位相的测量490

§9．9 干涉型光纤传感器493

§9．9．1 光纤水声传感器494

§9．9．2 振动检测器495

§9．9．3 单模光纤偏振干涉型温度传感器496

§9．9．4 光纤加速度传感器498

§9．9．5 M-Z干涉型悬臂梁测试498

§9．9．6 光纤陀螺501

§9．9．7 法卜里-珀罗干涉型光纤传感器503

§9．9．8 多模光纤干涉传感器504

附录一 计算断截正弦条纹周期与位相的快速数字方法505

附录二 泽尼克多项式前36项表达式510

主要参考文献513