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第一章 绪论 1

1.1 精密测试的意义和特点 1

1.2 精密测试基础 2

1.2.1 基本概念 2

1.2.2 基本构成 2

1.3 光电测试技术的发展 4

参考文献 4

第二章 光电测试的基础理论 5

2.1 干涉原理 5

2.1.1 光波叠加 5

2.1.2 干涉条件 6

2.1.3 影响条纹对比度的因素 8

2.2 激光多普勒原理 12

2.2.1 多普勒频移原理 12

2.2.2 激光多普勒频移测量 15

2.2.3 小结 17

2.3 差分与斜率测量原理 17

2.3.1 斜率测量原理 18

2.3.2 差分测量原理 20

2.3.3 波前重构算法 22

2.4 三角测量原理 25

2.4.1 直射式激光三角法 25

2.4.2 斜射式激光三角法 28

2.4.3 直射式与斜射式特点比较 29

2.5 莫尔测量原理 29

2.5.1 莫尔测量基础 30

2.5.2 莫尔条纹测长原理 35

参考文献 39

第三章 长度测量 42

3.1 长度基准回顾 42

3.1.1 长度基准的沿革 42

3.1.2 “米”定义复现方法 44

3.2 柯氏干涉仪测长 46

3.2.1 柯氏干涉仪光路 46

3.2.2 传统柯式干涉仪测长原理 47

3.2.3 柯式干涉仪的改进 48

3.3 激光多普勒测量技术 49

3.4 双频激光干涉测量技术 56

3.5 绝对距离干涉测量 68

3.5.1 合成波长法 69

3.5.2 激光调频测距 73

3.5.3 波长扫描干涉测试技术 75

3.5.4 光频梳绝对距离测量 76

3.6 三角法测距 83

参考文献 88

第四章 波前误差测量 91

4.1 移相干涉测量 91

4.1.1 移相干涉技术的原理 91

4.1.2 相位解包裹 94

4.1.3 移相干涉技术的特点 94

4.1.4 常见的移相方法 95

4.1.5 移相干涉技术的应用 96

4.2 同步移相干涉测量 98

4.2.1 同步移相干涉测量的系统组成 98

4.2.2 同步移相干涉测量的抗振技术研究 98

4.2.3 典型的同步移相干涉系统 99

4.3 夏克-哈特曼自基准测量技术 101

4.3.1 夏克-哈特曼测量原理 101

4.3.2 自基准哈特曼检测 103

4.4 波前重构方法 105

4.4.1 区域法重构波前 105

4.4.2 模式法重构波前相位 109

4.5 相位恢复技术 113

4.5.1 相位恢复基本原理 113

4.5.2 相位恢复基本模型 113

4.5.3 G-S算法 115

4.5.4 相位变更相位恢复模型 116

4.5.5 光强探测和PDPR模型中的离散采样 117

4.5.6 基于迭代变换的PDPR算法 118

4.5.7 基于参数最优化的PDPR算法 121

参考文献 122

第五章 形貌测量 127

5.1 单点扫描三角测量法 127

5.2 激光束偏转法 129

5.2.1 平移法 130

5.2.2 转动法 130

5.2.3 平移转动法 131

5.3 莫尔条纹法 132

5.3.1 等高莫尔法 132

5.3.2 莫尔测偏法 136

5.3.3 微电子基板三维形貌等高莫尔法测量 137

5.4 数字莫尔法 141

5.4.1 虚光栅与数字莫尔 141

5.4.2 数字莫尔移相 143

5.4.3 相位-高度变换 145

5.4.4 应用举例 146

5.5 结构光法 148

5.5.1 结构光法概述 148

5.5.2 结构光法测量原理 150

5.5.3 应用举例 153

参考文献 155

第六章 微观形貌测量 158

6.1 光探针法 158

6.1.1 光学探针法原理 158

6.1.2 光学探针法技术参数 159

6.1.3 光学探针法的应用 160

6.1.4 其他种类的光学探针法 160

6.2 共焦显微镜 162

6.2.1 共焦显微镜技术原理 162

6.2.2 共焦显微镜技术参数 163

6.2.3 共焦显微镜的改进 164

6.2.4 共焦显微镜的应用 166

6.3 白光干涉轮廓仪 167

6.3.1 白光干涉仪光路结构 167

6.3.2 白光干涉仪原理 168

6.3.3 白光干涉仪应用 169

参考文献 170

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