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绪论1

第1章 光辐射体与光辐射探测器件8

1.1 辐射度学与光度学基础8

1.1.1 辐射度学与光度学的基本物理量8

1.1.2 辐射度学与光度学的基本定律12

1.1.3 光辐射量计算举例17

1.1.4 光辐射在大气中的传播20

1.2 光辐射体24

1.2.1 人工光辐射体（光源）的基本性能参数24

1.2.2 自然光辐射体26

1.2.3 人工光辐射体30

1.3 光辐射探测器件35

1.3.1 光辐射探测器件的性能参数36

1.3.2 光子探测器40

1.3.3 热探测器件47

思考题与习题150

第2章 光学系统测试技术51

2.1 光电系统的对准和调焦技术51

2.1.1 目视系统的对准和调焦51

2.1.2 光电对准技术57

2.1.3 光电调焦技术57

2.2 焦距的测量62

2.2.1 概述62

2.2.2 放大率法63

2.2.3 附加透镜法66

2.2.4 精密测角法67

2.2.5 莫尔偏折法68

2.3 星点检验69

2.3.1 星点检验的理论基础69

2.3.2 星点检验条件71

2.4 分辨率测试技术74

2.4.1 衍射受限系统的分辨率74

2.4.2 分辨率测试方法77

2.5 光度学量测试技术81

2.5.1 积分球及其应用81

2.5.2 光学系统像面照度均匀性测试技术83

2.5.3 光学系统透过率测试技术85

2.5.4 光学系统杂散光分析与测试88

2.6 光学传递函数测试技术92

2.6.1 光学传递函数测试基础92

2.6.2 光学传递函数测试原理及方法99

2.6.3 光学传递函数用于像质评价101

思考题与习题2103

第3章 光学元件特性测试技术105

3.1 光学材料特性测试105

3.1.1 光学材料折射率的测量105

3.1.2 色散系数的测量107

3.1.3 光学材料折射率温度系数的测试108

3.1.4 光学材料其他参数的测试109

3.2 光学元件面形测试技术111

3.2.1 刀口阴影法111

3.2.2 子孔径拼接测试技术118

3.2.3 自由曲面的面形测试技术126

3.3 微光学元件参数测试128

3.3.1 衍射光学元件衍射效率测试130

3.3.2 衍射光学元件表面形貌测量130

3.3.3 微透镜阵列焦距测量132

3.4 自聚焦透镜参数测试134

3.4.1 自聚焦透镜折射率分布测试134

3.4.2 自聚焦透镜数值孔径的测量136

3.4.3 自聚焦透镜周期长度的测量136

3.4.4 自聚焦透镜焦斑直径的测量137

思考题与习题3138

第4章 色度测试技术139

4.1 色度学的基本概念和实验定律139

4.1.1 颜色混合定律139

4.1.2 色度学中的基本概念141

4.1.3 CIE标准色度系统144

4.1.4 CIE标准照明体和标准光源150

4.2 CIE色度计算方法152

4.2.1 色品坐标计算152

4.2.2 颜色相加计算154

4.2.3 主波长和色纯度计算155

4.3 色度的测试方法和应用156

4.3.1 颜色的测量方法和仪器156

4.3.2 有色光学玻璃的色度测量例159

4.3.3 白度的测量160

思考题与习题4161

第5章 激光测试技术162

5.1 激光概述162

5.1.1 激光的基本性质162

5.1.2 高斯光束166

5.2 激光准直技术及应用171

5.2.1 激光束的压缩技术171

5.2.2 激光准直测试技术173

5.2.3 激光准直测试技术的应用178

5.3 激光多普勒测速技术179

5.3.1 激光多普勒测速技术基础179

5.3.2 激光多普勒测速技术的应用186

5.4 激光测距技术187

5.4.1 激光相位测距187

5.4.2 脉冲激光测距190

5.5 激光三角法测试技术192

5.5.1 激光三角法测试技术基础192

5.5.2 激光三角法测试技术的应用193

思考题与习题5196

第6章 激光干涉测试技术197

6.1 激光干涉测试技术基础197

6.1.1 干涉原理与干涉条件197

6.1.2 影响干涉条纹对比度的因素197

6.1.3 共程干涉和非共程干涉203

6.1.4 干涉条纹的分析与波面恢复203

6.1.5 提高分辨率的方法和干涉条纹的信号处理207

6.2 激光斐索型干涉测试技术210

6.2.1 激光斐索型平面干涉测量211

6.2.2 斐索型球面干涉仪213

6.3 波面剪切干涉测试技术214

6.3.1 波面剪切干涉技术基本原理215

6.3.2 横向剪切干涉仪及应用221

6.3.3 径向剪切干涉仪及应用223

6.4 激光全息干涉测试技术225

6.4.1 全息术及其基本原理225

6.4.2 全息干涉测试技术229

6.4.3 全息干涉测试技术应用235

6.5 激光外差干涉测试技术238

6.5.1 激光外差干涉测试技术原理238

6.5.2 激光外差干涉测试技术应用240

6.6 激光移相干涉测试技术242

6.6.1 激光移相干涉测试技术原理242

6.6.2 激光移相干涉测试技术的特点244

6.6.3 激光移相干涉测试技术应用245

思考题与习题6246

第7章 激光衍射测试技术247

7.1 激光衍射测试技术基础247

7.1.1 惠更斯-菲涅耳原理247

7.1.2 巴俾涅原理248

7.1.3 单缝衍射248

7.1.4 圆孔衍射249

7.2 激光衍射测量方法251

7.2.1 间隙测量法251

7.2.2 反射衍射测量法253

7.2.3 分离间隙法254

7.2.4 互补测量法255

7.2.5 艾里斑测量法256

7.2.6 衍射频谱检测法257

7.3 衍射光栅及其应用259

7.3.1 衍射光栅的基本特性259

7.3.2 衍射光栅的典型应用262

思考题与习题7266

第8章 其他典型光电测试技术267

8.1 莫尔测试技术267

8.1.1 莫尔测试技术基础267

8.1.2 莫尔形貌（等高线）测试技术272

8.1.3 莫尔测试技术的应用275

8.2 图像测试技术277

8.2.1 图像信息的获取277

8.2.2 图像的预处理技术287

8.2.3 图像测试技术的应用293

8.3 光纤传感技术299

8.3.1 光纤传感技术基础299

8.3.2 光纤传感技术典型应用306

8.4 层析探测技术317

8.4.1 层析探测技术基础317

8.4.2 层析探测技术应用321

8.5 激光共焦扫描显微技术325

8.5.1 激光共焦扫描显微技术原理325

8.5.2 激光共焦扫描显微技术的应用326

8.6 纳米技术中的光电测试技术330

8.6.1 扫描隧道显微镜（STM）331

8.6.2 扫描近场光学显微镜（SNOM）332

8.6.3 光子扫描隧道显微镜（PSTM）333

8.6.4 亚纳米零差检测干涉系统333

8.6.5 亚纳米外差检测干涉系统335

8.6.6 亚纳米X射线干涉测试技术336

8.6.7 亚纳米表面增强拉曼散射测试技术338

思考题与习题8340

参考文献341