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| 內容簡介： |
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本书介绍飞秒激光、光学频率梳精密测距技术的基本原理与前沿进展。全书共11章。主要内容包括：长度测量的基础知识与激光测距技术、飞秒激光脉冲与光学频率梳原理、飞秒激光脉冲飞行时间距离测量、飞秒激光频率梳合成波长测距技术、双光梳距离测量、飞秒激光调频连续波激光雷达、飞秒激光频率梳光谱成像方法、飞秒激光精密位移测量方法、空气测量环境中的折射率修正技术、应用于飞秒激光测距的新的距离解算算法、飞秒激光任意长度距离测量的应用。本书可以作为从事精密测量科学与技术、超短脉冲激光技术基础研究与工业应用的科技人员的参考书；同时可用于促进精密测量、先进激光复合专业人才的培养，适合作为光学、仪器仪表类专业的研究生和高年级本科生的教材。
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| 關於作者： |
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宋有建，天津大学精密仪器与光电子工程学院，英才副教授，中国光学学会、美国光学学会高级会员，国际激光与电光会议（CLEO）的程序委员会委员。主要从事飞秒激光技术及其在精密测量领域的研究，主持多项国家自然科学基金项目及1项863课题，于2009年获教育部高校科技优秀成果奖技术发明一等奖 （排名第三），发表SCI收录论文百余篇。
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| 目錄：
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目 录第1章 绪论11.1 测距技术及性能评价指标11.2 激光测距技术简介61.2.1 脉冲飞行时间测量61.2.2 激光调制测距71.2.3 多波长干涉测距91.3 飞秒激光频率梳测距的发展现状13参考文献15第2章 飞秒激光脉冲与光学频率梳原理202.1 飞秒激光的时间-频率性质202.1.1 飞秒激光脉冲的数学描述202.1.2 飞秒脉冲的色散与啁啾212.1.3 飞秒脉冲的光谱相位232.2 飞秒激光脉冲产生技术252.2.1 被动锁模原理252.2.2 光纤飞秒激光技术272.2.3 脉冲序列的定时抖动342.2.4 超连续光谱产生技术382.3 光学频率梳412.3.1 f?2f自参考技术422.3.2 光学频率梳的稳频442.3.3 电光调制频率梳522.3.4 微腔频率梳产生技术55参考文献59第3章 飞秒激光脉冲飞行时间距离测量623.1 基于一阶互相关的飞秒激光频率梳测距原理623.2 一阶互相关测距实验653.2.1 群速度色散对测距精度的影响及修正方法653.2.2 大量程测距精度提升技术683.2.3 减小测量死区的技术手段703.3 基于一阶互相关的飞行时间三维形貌测量733.4 基于强度互相关的飞秒激光测距753.4.1 非共线式强度互相关提取脉冲飞行时间763.4.2 干涉条纹分辨的强度互相关提取脉冲飞行时间783.5 平衡光学互相关飞行时间测距技术813.5.1 平衡光学互相关原理813.5.2 通信波段的平衡光学互相关飞行时间距离测量823.5.3 1 μm波段的平衡光学互相关飞行时间距离测量83参考文献88第4章 飞秒激光频率梳合成波长测距技术914.1 基于光频梳模间拍频的合成波长测距914.1.1 测量分辨力934.1.2 空气群折射率的自校准944.1.3 距离测量954.2 参考至光学频率梳的合成波长测距964.2.1 多波长干涉测距974.2.2 扫频干涉测距1014.2.3 合成波长测距在大台阶结构的三维面型测量中的应用1044.3 基于电光频率梳的外差式多波长干涉测距106参考文献110第5章 双光梳距离测量1135.1 基于线性光学采样的双光梳测距技术1135.1.1 基本原理与演示实验1135.1.2 避免测量死区的方法1185.1.3 微腔光频梳高速、高精度测距1205.2 基于非线性异步光学采样的双光梳测距技术1215.3 影响双光梳测距精度的关键系统设计参数1245.3.1 线性光学采样测距的脉冲重复频率差1245.3.2 非线性异步光学采样测距中的脉冲定时抖动的影响1305.4 基于单台飞秒激光器的双光梳测距1415.4.1 双波长光纤飞秒激光器应用于线性光学采样测距1425.4.2 双波长飞秒激光器应用于非线性异步光学采样测距及 测量精度极限1445.4.3 双向微腔光频梳线性光学采样测距1475.4.4 双重复频率电光调制光频梳的测距1485.5 基于双光梳测距的三自由度传感150参考文献153第6章 飞秒激光调频连续波（FMCW）激光雷达1566.1 调频连续波激光雷达概述1566.2 飞秒激光频率梳矫正的成像FMCW激光雷达1576.3 基于线性啁啾飞秒激光频率梳的FMCW测距1616.4 基于微腔孤子光频梳的多路FMCW测距164参考文献166第7章 飞秒激光频率梳光谱成像方法1687.1 光频梳光谱干涉距离测量1687.2 基于虚像相位阵列（VIPA）的单梳齿分辨的光谱干涉 测距1727.3 啁啾光学频率梳单次曝光光谱干涉成像1767.3.1 啁啾光学频率梳的光谱干涉成像原理1767.3.2 单点测距的实验装置与距离值定标方法1777.3.3 单次曝光的台阶测量实验结果1797.4 基于实时光谱技术的高速成像1807.4.1 时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）实时光谱技术1807.4.2 TS-DFT技术实现高速振动测量1827.5 基于双光梳光谱测量的三维成像1857.5.1 双光梳光谱技术1857.5.2 基于双光梳光谱的线扫描三维成像1877.6 全波形主动高光谱激光雷达1917.6.1 高光谱激光雷达技术概述1917.6.2 基于超连续光谱的全波形主动高光谱雷达技术1927.6.3 双光梳高光谱成像技术1957.6.4 双光梳高光谱单像素成像技术197参考文献202第8章 飞秒激光精密位移测量方法2068.1 飞秒激光频率梳精密位移测量技术2068.1.1 基于光外差变焦干涉仪的精密位移测量2078.1.2 基于法布里-珀罗谐振腔的微位移测量技术2088.2 基于精密光学-微波相位探测的飞行时间位移测量技术2128.2.1 光纤环路光学-微波鉴相器2138.2.2 飞行时间微位移测量2188.2.3 微结构元器件的三维形貌测量技术2198.3 基于微位移测量的光纤应变传感技术2208.3.1 飞秒激光频率梳直接测量光学频率的应变传感2218.3.2 双光梳精密光谱应用于应变传感2238.3.3 基于光学-微波相位探测的高分辨力光纤应变传感224参考文献226第9章 大气测量环境中的折射率修正技术2299.1 空气折射率对测距精度的影响及现有的折射率修正技术2299.1.1 大气环境中的激光干涉测距的精度限制2299.1.2 基于经验公式的空气折射率修正方法2319.1.3 空气折射率的自动修正方法2339.2 基于光学频率梳的双色法空气折射率自动修正技术2359.2.1 利用双色光学频率梳提升空气折射率自动修正准确度2359.2.2 利用参考至光学频率梳的双色激光进行空气折射率的自动修正2409.3 利用飞秒激光飞行时间法直接测量空气群折射率241参考文献244第10章 应用于飞秒激光测距的新的距离解算算法24610.1 卡尔曼滤波提升飞秒激光测距精度的方法24610.1.1 卡尔曼滤波模型24710.1.2 双光梳测距和测速实验25110.2 无参数频谱估计技术在飞秒激光测距数据解算中的 应用25910.2.1 奇异谱分析模型25910.2.2 提升双光梳测距信噪比的实验261参考文献267第11章 飞秒激光任意长度距离测量的应用26911.1 工业与精密制造业的应用26911.1.1 微米精度的大尺寸三维表面形貌测量26911.1.2 工业现场的大尺寸、多站点、可溯源测距网络27611.2 空间探测领域的潜在应用27911.2.1 航天搭载的光纤飞秒激光频率梳27911.2.2 基于大尺寸、高精度基线长度测量的遥感成像任务的潜在 应用285参考文献297
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