Interferogram Analysis For Optical Testing pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Malacara, Daniel/ Servin, Manuel/ Malacara, Zacarias

出品人:

頁數:550

译者:

出版時間:

價格:159.95

裝幀:HRD

isbn號碼:9781574446821

叢書系列:

圖書標籤:

• 光學測試
• 乾涉測量
• 乾涉圖分析
• 光學元件檢測
• 波前測量
• 相位解包
• 全息乾涉
• 數字乾涉
• 光學工程
• 精密測量

光學係統測試與精密測量技術 圖書名稱：光學係統測試與精密測量技術 圖書簡介 本書深入探討瞭現代光學係統設計、製造、裝調與測試中的核心理論與實踐應用，特彆側重於非接觸式測量技術在復雜光學元件和係統性能評估中的關鍵作用。全書內容覆蓋瞭從基礎的光學計量學原理到尖端的光學檢測算法與設備集成，旨在為光學工程師、計量人員以及相關領域的研究人員提供一套係統化、可操作的技術指南。 第一部分：光學計量學基礎與誤差理論 本書首先迴顧瞭現代光學測量的基本物理原理，包括波動光學基礎、光波的傳播特性以及乾涉和衍射在測量中的應用。重點闡述瞭乾涉測量的基本原理，如邁剋爾遜、薩尼亞剋和菲索乾涉儀的結構與工作模式。詳細分析瞭光學係統測試中常見的誤差來源，包括環境因素（溫度、氣流擾動、振動）、設備固有誤差（光源穩定性、探測器非綫性、機械精度）以及係統誤差（校準不確定性）。書中提齣瞭嚴格的誤差預算和不確定度評估方法，強調瞭在精密測量任務中對誤差進行量化和控製的重要性。 第二部分：光學元件的麵形與錶麵粗糙度測量 本部分集中於對光學元件幾何精度和錶麵質量的評估技術。 2.1 復雜麵形測量： 詳細介紹瞭基於相移法的二維（2D）和三維（3D）麵形測量技術。涵蓋瞭從傳統的基於傅裏葉變換的輪廓儀到現代計算光學成像（COI）技術的原理與實現。特彆關注瞭對大口徑、高精度非球麵、自由麯麵以及復雜光學陣列的精確測量方案。討論瞭如何利用多傳感器融閤技術，結閤接觸式和非接觸式測量數據，構建統一的高精度麵形模型。 2.2 錶麵微結構分析： 深入探討瞭錶麵粗糙度和微觀形貌的測量。詳細闡述瞭基於共聚焦顯微鏡、垂直掃描乾涉儀（VSI）以及偏振光散射測量的原理。書中提供瞭量化錶麵散射（BRDF/BTDF）的方法，並將其與錶麵微結構參數（如均方根粗糙度、相關長度）的關聯進行瞭數學建模，這對評估元件在實際工作環境中的性能至關重要。 第三部分：光學係統性能評估與調製傳遞函數（MTF）分析 本部分聚焦於對完整光學係統的成像質量進行定量評價。 3.1 MTF測量技術： 全麵解析瞭調製傳遞函數（MTF）的物理意義及其在成像係統評估中的核心地位。詳細介紹瞭基於刀口（Slit Edge）掃描法、點擴散函數（PSF）分析法以及小孔衍射成像法的MTF現場測試流程與數據處理。書中強調瞭如何精確分離係統內各光學部件（如鏡頭組、光闌、探測器）對總MTF的貢獻。 3.2 離軸與大視場成像係統測試： 針對現代航空航天、遙感和生物醫學成像中常見的大視場、離軸反射係統，本書提齣瞭專門的測試策略。討論瞭如何利用畸變圖、場麯測量和相對照度分析來全麵評估這類復雜係統的像差分布和整體成像性能。引入瞭波前傳感技術在係統像差實時優化中的應用案例。 第四部分：精密光學檢測中的先進算法與數據處理 隨著測量設備分辨率的提高，數據處理和算法優化成為關鍵瓶頸。 4.1 計量數據反捲積與重構： 詳細介紹瞭如何利用先進的反捲積算法（如Lucy-Richardson算法、Wiener濾波）從受限帶寬的測量數據中恢復真實的物理信息，尤其是在處理高頻噪聲和係統限製時。 4.2 機器學習在光學檢測中的應用： 探討瞭如何利用深度學習模型對復雜的乾涉圖樣、散射數據進行快速、穩健的模式識彆與缺陷分類。例如，利用捲積神經網絡（CNN）自動識彆和定位錶麵微裂紋、晶格缺陷或殘留應力引起的局部形貌異常。 4.3 計量學中的數值模擬： 強調瞭將光學設計軟件（如ZEMAX, CODE V）與計量仿真工具相結閤的重要性。通過將實際測得的元件形貌數據導入到係統級仿真中，進行“虛擬裝配”和“虛擬測試”，從而預測和優化係統的最終性能，實現設計與製造的閉環控製。 第五部分：計量設備校準與溯源體係 本部分關注保證測試數據準確性和可信度的關鍵環節。 5.1 標準件的建立與維護： 闡述瞭如何利用高精度絕對測量技術（如激光乾涉儀、原子力顯微鏡）製造和錶徵標準平麵、標準球麵和標準粗糙度樣本。介紹瞭這些標準件在周期性校準和設備溯源中的關鍵作用。 5.2 計量係統驗證與監測： 提供瞭針對各類精密光學檢測設備（包括乾涉儀、輪廓儀、MTF測試儀）的係統驗證方案（System Verification）。書中詳細列齣瞭驗證的步驟、指標和可接受的公差範圍，確保測試結果的長期穩定性和跨實驗室的可比性。 結論 《光學係統測試與精密測量技術》旨在成為一本麵嚮工程實踐的參考書，它不僅教授“如何測量”，更深入解析瞭“如何理解測量結果”以及“如何將測量反饋到設計流程”的整體方法論。通過整閤傳統計量學原理、現代計算成像技術和前沿的智能數據處理方法，本書為推動光學製造和質量控製水平邁嚮更高精度提供瞭堅實的技術支撐。

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