光纤干涉测量技术

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出版者:哈尔滨工程大学出版社
作者:孟克
出品人:
页数:221
译者:
出版时间:2004-7
价格:19.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787810735704
丛书系列:
图书标签:
  • 光纤传感器
  • 光纤干涉
  • 干涉测量
  • 光学测量
  • 精密测量
  • 传感技术
  • 光纤技术
  • 物理学
  • 工程技术
  • 仪器仪表
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具体描述

《光学精密测量方法》 本书深入探讨了光学测量领域的核心技术与应用,特别侧重于利用光波的干涉、衍射和偏振等现象实现对微小位移、形变、折射率变化以及表面形貌的高精度检测。全书结构严谨,内容翔实,旨在为相关领域的科研人员、工程师和高级学生提供一本全面而实用的参考书。 第一章:光学测量的基本原理 本章首先回顾了光的波动性与干涉的基本概念,包括相干性、干涉条件、杨氏双缝干涉等基础知识。在此基础上,详细阐述了夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射的发生机制及其数学描述,并介绍了衍射在测量中的应用潜力。随后,重点介绍了光的偏振现象,包括线偏振、圆偏振、椭圆偏振及其相互转换,以及斯托克斯参数和穆勒矩阵在描述偏振状态和相互作用中的作用。最后,讨论了光学系统中常见的误差来源,如光源不稳定性、环境扰动、光学元件缺陷等,并提出了相应的误差分析和抑制方法,为后续章节的精密测量技术奠定理论基础。 第二章:干涉测量技术基础 本章是本书的核心之一,系统介绍了各类干涉仪的工作原理、结构特点和适用范围。 迈克尔逊干涉仪: 详细阐述了其光路设计、干涉条纹的形成与判读,以及其在测量长度、折射率、表面平整度等方面的经典应用。通过具体实例,演示了如何通过移动反射镜来实现精确测量。 萨格纳克干涉仪: 重点介绍了其在测量旋转速度和惯性导航系统中的关键作用,分析了旋转对光程的影响,并讲解了其在航空航天领域的实际应用。 惠更斯干涉仪(薄膜干涉): 深入探讨了其在测量薄膜厚度、表面粗糙度以及光学常数方面的原理,特别关注了薄膜厚度变化引起的光程差和颜色变化。 杨氏双缝干涉仪的扩展应用: 超越了基础概念,介绍了如何利用其进行表面形貌测量、材料性质表征,以及其在全息术中的基础作用。 马赫-曾德尔干涉仪: 详细分析了其在测量气体密度、液体浓度、透明材料折射率不均匀性等方面的应用,突出其对非固态物质的测量优势。 本章还对不同干涉仪的灵敏度、分辨率、稳定性以及对环境的要求进行了对比分析,帮助读者根据具体测量任务选择最合适的干涉仪类型。 第三章:衍射测量技术 本章聚焦于利用光的衍射现象进行的精密测量。 衍射光栅: 详细讲解了平面光栅和 Rowland光栅的结构、衍射级次与波长的关系,以及其在光谱分析和波长测量中的应用。 衍射透镜(菲涅尔透镜): 介绍了其聚焦特性和在成像系统中的应用,以及其在表面形貌扫描中的潜在应用。 相位型光栅: 探讨了其提高衍射效率和实现特定衍射功能的优势,以及在信息存储和全息显示中的潜力。 衍射在测量中的高级应用: 包括利用衍射条纹分析表面形貌、检测材料缺陷,以及衍射层析成像的基本原理。 第四章:偏振光学与测量 本章深入研究偏振光在测量中的应用。 偏振器的种类与特性: 介绍了线偏振器、圆偏振器、波片(半波片、四分之一波片)等关键元件的工作原理,以及它们在产生、分析和操控偏振光方面的作用。 偏振测量技术: 详细阐述了利用偏振器和分析器测量物质的旋光性、双折射特性,以及其在应力分析、液晶显示、生物医学成像中的应用。 椭偏仪原理与应用: 重点介绍了椭偏仪如何通过测量反射或透射光的偏振态变化来精确测定薄膜的厚度和光学常数,并列举了其在半导体、材料科学等领域的广泛应用。 第五章:现代光学测量仪器与技术 本章将前述理论基础应用于实际的测量仪器和技术。 激光在干涉测量中的应用: 介绍了激光作为相干光源的优势,如高强度、高单色性和方向性,以及其在提高测量精度和测量范围方面的贡献。 数字图像处理与干涉条纹分析: 重点介绍了相位展开、条纹计数、傅里叶变换等现代数字图像处理算法在自动识别和分析干涉条纹中的作用,以及其在提高测量效率和准确性方面的重要性。 白光干涉测量: 探讨了白光干涉仪克服单色光干涉仪测量范围限制的原理,以及其在表面粗糙度、微小形变测量中的优势。 全息测量技术: 介绍了全息图的记录与再现原理,以及全息干涉术在无损检测、形变测量和振动分析中的独特应用。 自适应光学与精密测量: 简要介绍了自适应光学系统如何补偿大气湍流或光学系统像差,从而提高望远镜或测量系统的成像质量和测量精度。 第六章:光学精密测量的应用领域 本章通过实例展示光学精密测量技术在各领域的实际应用。 工业制造: 在机械加工、航空航天、半导体制造中用于尺寸检测、表面质量控制、形变分析。 材料科学: 用于表征材料的光学常数、微观结构、薄膜特性。 生物医学: 在显微成像、诊断设备、生物样品分析中的应用。 科学研究: 在基础物理实验、天文学观测、环境监测中的作用。 本书旨在提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导,帮助读者掌握光学精密测量的核心技术,并能将其有效地应用于实际问题中。通过对光的干涉、衍射和偏振等特性的深入理解和巧妙运用,读者将能解锁前所未有的测量精度与洞察力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面采用了深邃的蓝色调,搭配着简洁的白色和金色的字体,透露出一种专业而又不失典雅的气质。初次翻开,扑面而来的是那种老派教科书特有的厚重感,纸张的质地非常出色,拿在手里沉甸甸的,让人感觉内容必然是干货满满。我尤其欣赏它在排版上的用心,字里行间留出的空白恰到好处,阅读起来丝毫没有压迫感,即便是面对复杂的公式和图表,也能保持清晰的逻辑脉络。装帧的细节处理得非常到位,书脊的胶合紧实,翻阅时不会有散架的担忧,看得出出版社在制作上是下了真功夫的。虽然我只是随便翻阅了一下,但可以预见,在漫长的学习或研究过程中,它会是一本非常耐看的伙伴,那种可以信赖的实体书质感,是电子版永远无法替代的。整体来看,这不仅仅是一本工具书,更像是一件值得收藏的工艺品,为技术类书籍树立了一个很好的范例。

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我最近正在进行一个关于复杂系统建模的项目,对理论基础的深度和广度要求极高,但手头上的参考资料总感觉缺乏那种“一锤定音”的权威感。这本书给我的第一印象就是极其扎实。它似乎没有过多纠缠于那些已经被反复论述的皮毛知识,而是直奔核心,深入挖掘了底层原理的精髓。我随便浏览了其中几个章节的标题,比如关于“非线性动力学”和“拓扑结构分析”的部分,其内容的深度和覆盖范围就远超我预期的入门级读物。作者的叙事风格非常精炼且逻辑严密,仿佛是在引导读者进行一次严谨的智力探险,每一步推理都建立在前文坚实的基础上,很少出现跳跃性的论述,这点对于需要严谨论证的科研工作者来说简直是福音。阅读过程就像是啃一块上好的牛肉,虽然需要咀断嚼烂,但每一口都能提供实质性的营养,让人读完之后有一种醍醐灌顶的充实感。

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作为一名长期在行业一线摸爬滚打的工程师,我更看重的是理论知识如何转化为实际的工程应用。很多学术专著虽然理论完美,但在实际操作中往往显得苍白无力,因为它们忽略了现实环境中的各种“不完美”因素,比如噪声、漂移和环境干扰。这本书在这方面的处理非常到位。它不仅详尽地介绍了理想状态下的模型和算法,更花了大量的篇幅去讨论如何在实际工程中应对各种非理想因素带来的挑战。我看到其中关于“误差源分析与补偿策略”的章节,讲解得细致入微,甚至连数据采集过程中的微小延迟和量化误差都考虑进去了。这种由理论到实践的无缝衔接,极大地提高了这本书的实用价值,对于我这种需要快速将理论转化为可部署方案的人来说,简直是如获至宝,它提供的是一套完整的、可操作的解决方案框架,而不是一堆孤立的理论碎片。

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这本书的语言风格和逻辑结构,让人联想到上世纪八九十年代那种沉淀下来的经典学术著作,带着一种沉稳而内敛的气度。它不像现在很多新出版的技术书籍那样,试图用时髦的术语和花哨的框架来吸引眼球,而是脚踏实地,步步为营地构建起一个宏大而精密的知识殿堂。阅读它需要投入相当的精力和时间,因为它拒绝肤浅的认知,要求读者必须跟上作者的思维节奏,去消化那些需要反复咀嚼才能领悟的精妙之处。然而,一旦你坚持下来,所获得的知识回报是极为丰厚的。这本书的价值不在于让你在短时间内“知道”某个概念,而在于它重塑了你理解这个领域问题的底层思维模式,它培养的不是一个知识的搬运工,而是一个具有独立思考和创新能力的专家。这种对思维深度的挖掘,是任何快速入门指南都无法比拟的。

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说实话,我挑选技术书籍的时候,最怕的就是那种“万金油”式的作品,什么都讲一点,结果什么都没讲透。这本书显然避开了这个陷阱。它展现出的是一种极度专注和深入的研究态度,对特定领域的把握可谓是做到了极致。我注意到它在引用的参考文献上也非常考究,列出了一系列年代久远但极具奠基意义的经典文献,同时也不乏近期的突破性成果,这说明作者在构建知识体系时,是站在历史的高度进行审视和整合的。这种严谨的学术态度,使得全书的论述都充满了不可动摇的说服力。更难能可贵的是,它并没有将复杂的概念束之高阁,而是通过一些巧妙的类比和深入浅出的图示,将那些看似高不可攀的理论“拉下神坛”,让有一定基础的读者能够真正理解其内涵,而不是仅仅停留在符号的层面。

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