现代光学检测技术及检测仪器

现代光学检测技术及检测仪器

教学目的和要求：

使学生理解光学检测的基本理论及典型检测仪器的基本原理，熟悉各种光学元件及系统的定量检测方法及数据处理算法，培养学生对于各种具体检测问题的分析判断能力。要求具备几何光学、应用光学以及光学仪器的基本概念，计算机软硬件及数字信号处理课程的预备知识。

教学方式：

以英语授课为主，对重要概念及原理作必要的汉语解释。结合多媒体手段讲解大量实例。内容提要：

第一章光学检测基本波像差理论

第一节符号规则

第二节理想系统成像质量

第三节球面波、离焦、倾斜

第四节 Seidel 像差

第五节几何像差与波像差的关系

第六节 Zernike 多项式及其应用

第七节 PV及RMS误差

第二章基本双光束干涉及其应用

第一节一般介绍

第二节条纹可见度及光源的相干性

第三节 Fizeau干涉仪

第四节 Twyman-Green干涉仪

第五节 Mach-Zehnder干涉仪

第六节剪切干涉仪

第七节双光束干涉仪的应用

第三章静态干涉图数字化分析方法

第一节多项式拟合方法

第二节 Fourier变换方法

第三节优化方法

第四节各种方法的比较

第四章相移（PSI）干涉术

第一节简介

第二节 PSI的基本概念

第三节连续相移与分步相移

第四节位相展开（Phase unwrapping）技术

第五节基本PSI算法

第六节误差来源及控制

第七节实现相移的元件

第八节动态PSI技术

第五章莫尔条纹及其应用

第一节莫尔条纹的基本概念

第二节莫尔条纹与干涉图

第三节莫尔轮廓术

第四节莫尔条纹的衍射理论解释

第五节莫尔条纹与全息干涉术

第六节莫尔条纹在光学检测中的应用

第六章量方法非球面的干涉测

第一节光学非球面描述

第二节零位检测方法

第三节非零位检测方法

第四节非球面检测误差分析

第五节各种方法总结

第七章光学表面质量检测

第一节光学表面误差分类

第二节表面粗糙度测量方法

第三节表面波纹度测量方法

第四节光学表面误差全频段评价

参考书目：

1.D. Malacara Optical Shop Testing , 1992, John Wiley and Sons.

2.Warren J. Smith Modern Optical Engineering, 1990, McGraw-Hill.

3.Applied Optics, Optical Society of America.

4.Optical Engineering, SPIE Press.

撰写人：张学军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2006年11月