国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版） [Optical Shop Testing(Third Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[墨] D.马拉卡位 编，杨力 等 译

图书标签:

• 光学检测
• 光学工程
• 机械工程
• 计量技术
• 精密仪器
• 光学制造
• 车间检测
• 技术译丛
• 光学测试
• 第三版

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111373766

版次：3

商品编码：11009856

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际机械工程先进技术译丛

外文名称：Optical Shop Testing(Third Edition)

开本：16开

出版时间：2012-06-01

用纸：胶版纸

页数：630

字数：

编辑推荐

　　 《国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版）》原书名为《Optical Shop Testing（ Third Edition）》，由墨西哥籍光学专家Daniel Malacara主编，John Willey & Sons公司出版。
　　 《Optical Shop Testing》是国际光学检测领域的经典著作，对国际光学检测技术的发展产生了深远的影响。1 977年原书第1版出版，原书第3版于2007年出版。作者对全书作了重要的修订、更新、调整和扩容，系统介绍了30年来光学检测领域的新、重要的技术进展。
　　 译者团队：中国科学院光电技术研究所的先进光学研制中心、科技信息中心和质检中心的研究员、博士生导师、高级工程师和专业科技翻译人员。

内容简介

　　 《国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版）》原著是光学检测领域的著作之一，从第1版到第3版的再版历时三十年时间，第一版都深受光学检测领域读者的欢迎。本书（原书第3版）详细介绍了光学检测领域的各种仪器、方法和技术手段，以及三十年来光学检测领域的新重要进展。
　　 《国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版）》共分18章，主要内容包括：牛顿干涉仪，菲佐干涉仪，海丁格干涉仪，泰曼.格林干涉仪，共光路干涉仪，横向剪切干涉仪，径向、旋转和反转剪切干涉仪，多光束干涉仪和多通道干涉仪的技术原理和使用方法；介绍了傅科刀口法、细丝法和调相法，朗奇检验法，哈特曼光阑检验、哈特曼-夏克光阑检验及其他光阑检验，星点检验法，非球面波前和镜面的检验，泽尼克多项式与波前拟合，相移干涉测量，表面轮廓仪，多波长及白光干涉测量，散射表面光学检测，角度、棱镜、曲率半径和焦距的测量，光学面及其特性的数学描述等光学检测的主要技术手段和分析方法。
　　 本书可供从事光学检验、检测、测试、计量与研究、设计与制造工作的广大科技人员参考，也可作为教材供相关专业学生及教师使用。

内页插图

目录

译丛序言
第3版译者的话
第3版序
第1章 牛顿干涉仪、菲佐干涉仪和海丁格干涉仪
1.1 引言
1.2 牛顿干涉仪
1.2.1 光源尺寸的考虑
1.2.2 几种合适的光源
1.2.3 制作平面样板的材料
1.2.4 估计最大误差的简单方法
1.2.5 球面的测量
1.2.6 非球面的测量
1.2.7 不透明表面平面度测量
1.3 菲佐干涉仪
1.3.1 基本的菲佐干涉仪
1.3.2 光源相干性要求
1.3.3 准直透镜质量要求
1.3.4 液体基准面
1.3.5 激光作为光源的菲佐干涉仪
1.3.6 多光束菲佐干涉仪
1.3.7 近似平行板的测量
1.3.8 检测大口玻璃和熔融石英试样的不均匀性
1.3.9 测量杆、块和平板面的平行度和平面度
1.3.10 三面直角棱镜和直角棱镜的测量
1.3.11 菲佐干涉仪检测曲面
1.3.12 检测凹面和凸面
1.4 海丁格干涉仪
1.4.1 海丁格干涉仪的应用
1.4.2 用激光作为海丁格干涉仪光源
1.4.3 海丁格干涉仪的其他应用
1.5 平面的绝对测量
参考文献

第2章 泰曼-格林干涉仪
2.1 引言
2.2 分光镜
2.2.1 分光镜平板导致的光程差
2.2.2 平板分光镜的精度要求
2.2.3 偏振分光棱镜
2.2.4 非偏振分光棱镜
2.3 相干性要求
2.3.1 空间相干性
2.3.2 时间相干性
2.4 泰曼·格林干涉仪的应用
2.4.1 棱镜和衍射光栅的检测
2.4.2 透镜的检测
2.4.3 显微物镜的检测
2.5 干涉仪内部畸变的补偿
2.6 非等程干涉仪
2.6.1 几种特殊设计
2.6.2 提高条纹稳定性
2.7 开放光路干涉仪
2.7.1 马赫.泽德干涉仪
2.7.2 倾斜入射干涉仪
2.8 泰曼·格林光路结构的变形
2.8.1 多幅成像干涉仪
2.8.2 使用衍射分光镜的干涉仪
2.8.3 相位共轭干涉仪
2.9 泰曼·格林干涉图及其分析
参考文献

第3章 共光路干涉仪
3.1 引言
3.2 使用两块匹配散射板的伯奇干涉仪
3.2.1 菲涅耳波带片干涉仪
3.2.2 伯奇和菲涅耳波带片干涉仪检测非球面
3.2.3 伯奇和菲涅耳波带片干涉仪测量相移
3.3 双折射分光镜
3.3.1 萨瓦偏光镜
3.3.2 渥拉斯顿棱镜
3.3.3 双焦系统
3.4 横向剪切干涉仪
3.4.1 萨瓦偏光镜的使用
3.4.2 渥拉斯顿棱镜的使用
3.5 双焦干涉仪
3.6 桑德斯棱镜干涉仪
3.7 点衍射干涉仪
3.8 采用共光路干涉仪的泽尼克检测
参考文献

第4章 横向剪切干涉仪
4.1 引言
4.2 光源的相干性
4.3 横向剪切干涉计量的理论简介
4.3.1 球面和平面波前的干涉图样
4.3.2 横向剪切干涉中初级像差的干涉图样
4.4 未知波前的估计
4.5 平行光横向剪切干涉仪（白光补偿）
4.5.1 基于雅明（Jamin）干涉仪的横向剪切干涉装置
4.5.2 基于迈克耳逊干涉仪的横向剪切干涉装置
4.5.3 基于循环式干涉仪的横向剪切装置
4.5.4 基于马赫·泽德干涉仪的横向剪切装置
4.6 会聚光横向剪切干涉仪（白光补偿）
4.6.1 基于迈克耳逊干涉仪的横向剪切装置
4.6.2 基于马赫·泽德干涉仪的横向剪切装置
4.7 使用激光的横向剪切干涉仪
4.8 其他类型的横向剪切干涉仪
4.8.1 基于衍射原理的横向剪切干涉仪
4.8.2 基于偏振原理的横向剪切干涉仪
4.9 矢量剪切干涉仪
4.9.1 剪切干涉计量
4.9.2 定向剪切干涉仪
4.9.3 模拟干涉图样
4.9.4 实验结果
4.9.5 矢量剪切干涉仪和其他干涉仪的相似点和差别
参考文献

第5章 径向、旋转和反转剪切干涉仪
5.1 引言
5.2 径向剪切干涉仪
5.2.1 径向剪切干涉图样的波前评估
5.2.2 单光程径向剪切干涉仪
5.2.3 双光程径向剪切干涉仪
5.2.4 激光径向剪切干涉仪
5.2.5 厚透镜径向剪切干涉仪
5.3 旋转剪切干涉仪
5.3.1 光源大小未补偿的旋转剪切干涉仪
5.3.2 光源补偿的旋转剪切干涉仪
5.4 反转剪切干涉仪
参考文献

第6章 多光束干涉仪
6.1 发展简史
6.2 多光束干涉计量技术的精度
6.3 多光束菲佐干涉仪
6.3.1 干涉条纹的形成
6.3.2 菲佐干涉测量法
6.4 等色序条纹
6.5 多光束干涉测量中如何减少干涉条纹的间隔
6.6 平行平面法布里珀罗干涉仪
6.6.1 薄膜厚度的测量
6.6.2 表面平面度偏差
6.7 用法布里·珀罗干涉仪产生的托兰斯基干涉条纹
6.8 检验曲面用的多光束干涉仪
6.9 耦合干涉仪和串联干涉仪
6.9.1 耦合干涉仪
6.9.2 串联干涉仪
6.10 全息多光束干涉仪
6.11 法布里·珀罗干涉条纹近代的发展
……
第7章 多通道干涉仪
第8章 傅科刀口法、细丝法及调相法
第9章 朗奇（ Ronclu）检验法
第10章 哈特曼光阑检验、哈特曼夏克光阑检验及其他光阑检验
第11章 星点检验法
第12章 非球面波前和镜面的检验
第13章 泽尼克多项式与波前拟合
第14章 相移干涉测量
第15章 表面轮廓仪、多波长及白光干涉测量
第16章 散射表面光学检测
第17章 角度、棱镜、曲率半径和焦距的测量
第18章 光学面及其特性的数学描述

前言/序言

好的，这是为您撰写的图书简介，严格围绕《国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版）》一书的内容核心，并确保其详尽且自然： --- 国际机械工程先进技术译丛：光学车间检测（原书第3版） 导言：精密制造时代的测量基石 在现代精密工程和高科技制造领域，对光学元件和系统的性能要求达到了前所未有的精度水平。无论是航空航天、半导体制造、高功率激光系统，还是先进的医疗成像设备，其最终性能往往取决于光学表面和系统的制造质量。然而，如何系统、准确、高效地在生产环境中对这些复杂光学系统进行检测和评价，一直是工业界亟待解决的核心难题。《光学车间检测（原书第3版）》正是为应对这一挑战而诞生的权威指南。 本书是享誉全球的“国际机械工程先进技术译丛”中的重要一卷，它并非泛泛而谈的光学原理介绍，而是专注于光学车间环境下的实际检测技术、流程、标准和误差分析。它为光学工程师、检测技术人员、质量控制专家以及从事精密仪器研发的人员提供了一个从基础理论到实际操作的全面技术蓝图。 第一部分：检测基础与计量学原理的深化 本书的开篇部分即奠定了扎实的理论基础，但其重点在于将抽象的物理学概念转化为可用于生产车间的实用计量学工具。 一、光学表面形貌的量化： 本卷深入探讨了光学表面误差的数学描述方法，超越了传统的轮廓度和平整度概念。重点分析了波前误差与表面误差之间的关系（尤其是在近场和远场情况下的转换）。详细阐述了如何利用傅里叶光学理论来解析由制造缺陷引起的衍射和散射效应，这是理解高精度检测数据的前提。 二、检测误差的系统性分析： 一个关键章节专门用于解析检测系统自身的局限性。这包括对系统传递函数（OTF/MTF）在实际检测设置中的影响进行建模。读者将学习如何区分由被测件（DUT）引起的真实误差与由检测仪器本身带来的系统误差，包括： 1. 仪器噪声与稳定性： 对环境温度、气流扰动以及设备老化对干涉测量结果的影响进行量化评估。 2. 参考源的质量控制： 深入讨论了平面镜、标准球面等参考元件的校准和维护，这些元件的微小形貌误差如何被放大并错误归因于待测件。 三、计量学标准的建立与遵守： 本书强调了国际计量标准（如ISO和ANSI标准）在车间应用中的具体实施细节。例如，如何根据不同的应用要求（例如，取决于波长和光束孔径）选择合适的“零误差”标准，并建立了在实际生产中进行周期性系统验证的流程图。 第二部分：核心检测技术的实践与优化 本书的核心价值在于对主流和先进光学检测技术的实战性剖析，这些技术是现代光学制造车间日常操作的支柱。 一、干涉测量技术的精细化应用： 本书对基于相移干涉仪（PSI）和低相干干涉仪的检测流程进行了详尽的阐述。它不仅介绍了这些仪器的基本原理，更侧重于解决实际操作中的难题： 载波技术与相图展开： 如何在高对比度、低信噪比或带有明显散射的表面上，准确地提取相信息并进行傅里叶变换处理。 非球面和自由曲面的测量： 针对复杂曲面，本书详细介绍了如何设计和制造辅助光学元件（如测试透镜或补偿板），以及如何利用迭代算法来处理由离轴光束引起的系统畸变。 瞬态与动态检测： 探讨了用于实时监控抛光过程或检测振动敏感光学系统的快速傅里叶干涉测量方法。 二、基于光路分析的评价方法： 区别于仅关注表面形貌的干涉仪，本书对基于光路传输特性的检测方法也进行了深入讲解。这主要集中在对透镜组和成像系统的评价上： 调制传递函数（MTF）的直接测量： 详细介绍了使用傅里叶光学分析仪（Focal Plane Array-based MTF Systems）的设置与校准。分析了如何通过控制光源的相干性、准直度和照明均匀性来确保测得的MTF数据准确反映光学系统的设计性能。 点扩散函数（PSF）和离焦分析： 探讨了如何通过精确测量PSF的形状和分布，来诊断出由表面误差或装配偏差（如倾斜和移位）引起的系统像差。 三、大尺寸光学元件的检测策略： 对于口径超过数米的大型望远镜镜面或平板，传统干涉仪难以覆盖。本书提供了专门的策略： 条纹扫描技术（Fringe Projection）： 详细分析了如何将条纹投射到大口径表面并分析反射条纹的畸变，以推导出表面形貌。重点讨论了如何校正投射系统自身的误差。 局部区域拼接与拼接算法： 介绍了如何使用小口径干涉仪对大型曲面进行分块测量，并依赖于复杂的区域重叠和最小二乘法算法，将局部数据无缝整合为全局波前图。 第三部分：数据处理、报告与车间集成 本书的价值不仅在于“如何测量”，更在于“如何处理测量结果并应用于生产决策”。 一、高级数据处理与去噪技术： 车间采集的数据往往充满“垃圾信息”。本部分重点介绍以下高级数据处理方法： 离线数据滤波与特征提取： 讨论了如小波变换和高斯滤波在去除高频噪声和保留关键低频形貌误差之间的平衡点。 形貌与散射（Scatter）数据的关联： 分析了如何利用表面粗糙度参数（如RMS、Ra）来预测特定波长下的散射损失，从而指导后续的精加工工艺。 二、检测结果的规范化报告： 本卷提供了将原始检测数据转化为可被设计者、制造商和最终用户接受的标准化报告的框架。这包括对“可接受公差带（Acceptance Tolerance Band）”的精确界定，以及如何针对不同制造阶段（如粗磨、精磨、抛光中控）输出定制化的检测报告。 三、车间自动化与质量反馈回路： 最后，本书展望了检测技术在智能制造中的集成。介绍了如何将检测设备（如干涉仪）与数控磨抛设备（CNC Polisher）进行数据联通，建立闭环反馈系统，使磨抛参数能够根据实时的检测数据进行自动优化调整，从而显著缩短新光学元件的开发周期和提高首次合格率。 --- 《光学车间检测（原书第3版）》是一本面向工程实践的深度参考书。它摒弃了不切实际的理论推导，专注于提供一套系统化、可验证、可操作的光学质量控制和评估工具集，是每一位致力于追求卓越光学性能的专业人士案头不可或缺的宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳的质感拿在手里分量十足，那种沉甸甸的感觉，很符合它作为“国际先进技术译丛”的身份。封面色彩的搭配也很有品味，既不失专业感，又不显得过于呆板，那种深沉的蓝色调配上清晰的字体，让人立刻联想到精密仪器和严谨的科学态度。我尤其欣赏它在排版上的用心，虽然是技术书籍，但页边距的留白恰到好处，字体选择也偏向于易读的宋体或仿宋体，即便是长时间阅读那些复杂的公式和图表，眼睛也不会感到过分疲劳。内页纸张的选取也相当考究，有一定的厚度，不易洇墨，这对于需要进行大量批注和标记的读者来说简直是福音。翻阅时能感受到装订的牢固，即便是经常翻阅的章节，也不会出现松散的情况。整体而言，光是捧着它阅读，就已经是一种享受，它传递出一种对知识的尊重，以及对技术严谨性的高度重视，这对于我们这些长期与精密光学打交道的工程师来说，是建立信任的第一步。这种外在的品质，往往预示着内在内容的扎实与可靠，让人对接下来深入学习充满期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书在引入现代化的检测技术方面，展现了极强的时代前瞻性，它并没有停留在上个世纪的经典方法上。在后续章节中，对于诸如相移干涉技术、离线检测系统以及基于人工智能辅助的缺陷识别等前沿内容，都有相当深入的介绍。作者对这些新兴技术的描述，并非是走马观花式的提及，而是深入探讨了其背后的光学基础以及在实际应用中可能遇到的挑战和优化方向。例如，它不仅讲解了如何使用相移干涉仪，还深入分析了不同算法对测量结果的影响，并给出了在不同环境噪声下选择最佳相移方案的建议。这种对“先进技术”的深度挖掘，使得这本书的参考价值远远超出了一个普通工艺手册的范畴，它为我们指明了未来光学车间检测技术的发展方向。对于希望保持技术领先地位的工程师和研发人员来说，这本书不仅是解决当前问题的指南，更是规划未来技术路线图的宝贵资源，确保我们不至于在技术迭代的浪潮中掉队。

评分☆☆☆☆☆

书中对基础理论的阐述，采取了一种非常务实的态度，它没有陷入过于抽象的数学推导泥潭，而是紧密围绕“车间检测”这一核心应用场景展开。我发现它在讲解像傅里叶光学、像差理论这些经典内容时，不是简单地罗列公式，而是巧妙地将这些抽象的数学工具与实际的光学元件缺陷关联起来。例如，在描述如何通过测量像差来判断镜面加工误差时，它提供的案例分析非常贴合工业现场的实际问题，即便是初次接触特定检测仪器的技术人员，也能通过这些详细的步骤解析，迅速建立起理论与实践之间的联系。作者似乎深谙光学工程师在实际工作中面临的挑战，他们需要的不是一个纯粹的理论教科书，而是一本可以随时拿来指导解决实际问题的工具书。这种“知行合一”的编写思路，使得全书的知识点都具有极强的应用价值和操作指导性，避免了理论脱离实际的空洞感，让人感觉这是一本真正能在生产线上派上用场的“实战手册”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量，可以说是达到了令人惊喜的水平，这一点对于引进版技术著作而言，至关重要。我翻阅了一些涉及前沿术语和复杂描述的段落，发现译者对“光学”这个领域的专业术语掌握得炉火纯青，很多原本直译过来会显得晦涩难懂的句子，都被处理得流畅自然，完全符合中文读者的逻辑习惯。例如，对于一些描述干涉仪操作细节的段落，译者没有停留在字面意思，而是结合了实际操作的语境进行了意译和补充说明，这极大地降低了理解的门槛。更难能可贵的是，译者似乎在翻译过程中，并没有为了追求“高深”而故作艰深，而是保持了一种清晰、准确的叙述风格。这使得那些原本需要反复对照原文才能理解的知识点，现在可以直接通过中文文本迅速吸收。对比我之前读过的几本同类引进书籍，这本书的翻译水平明显高出一个层次，它成功地架起了一座知识的桥梁，让我们可以直接跨越语言的障碍，专注于技术的精髓。这种对译文质量的坚持，体现了出版方对技术传播严肃性的承诺。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局非常清晰且具有逻辑层次感，它并非将所有检测方法混杂在一起，而是进行了系统化的分类整理。从最基础的目视检查和简单的物理量测量，逐步深入到复杂的干涉测量、轮廓测量乃至非球面检测等高精尖技术。这种由浅入深、层层递进的编排方式，极大地优化了学习路径。我尤其欣赏它在介绍每一种检测技术时，总是先概述其工作原理，然后详细阐述所需的关键设备、标准的测量流程，最后提供一个或多个具体的应用案例或常见问题排除指南。这种“是什么—怎么做—常见问题”的结构，非常适合技术人员进行快速查阅和学习。当我在处理某个特定的表面缺陷时，我能迅速定位到对应的章节，找到最合适的检测手段，并直接参考其提供的步骤，这极大地提高了我的工作效率。它就像一个经验丰富的老技师，在你需要指导的时候，总能及时、准确地给出最有效的建议，而不是让你在浩如烟海的资料中迷失方向。

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