光学测试技术是利用光学方法测量光学量与非光学量的一门应用技术的学科。它的内容随着科学技术和工艺水平的发展，变得越来越丰富。当代的电子技术、激光技术、传感器技术以及计算机技术日新月异，并且快速的应用到光学测量领域中，使得现代光学测试技术早已成为一门多领域交叉融合的综合学科。本书主要内容：首先介绍了光学测量的基本知识；然后介绍了光学测量的常见方法与系统；最后介绍了各类光学特性参数以及多种几何量的测试方法。本书主要聚焦于生产和科研实践中最常用的光学测量手段，介绍它们的原理与应用。本书旨在向学生和研究人员介绍各种光学测量技术的理论和实践。

目 录




第 1章 测量误差的基本知识和测量数据的处理 \t 1
1. 1 测量误差的基本知识 \t 1
1. 1. 1 测量和测量方法的分类 \t 1
1. 1. 2 测量误差和测量误差的分类 \t 3
1. 1. 3 偶然误差 \t 5
1. 1. 4 测量的精密度和准确度 \t 8
.
1. 2. 1 算术平均值和测量偏差(残差) \t 10
1. 2. 2 系统误差的发现和消除 \t 10
1 2 3 过失误差的处理(可疑数据的剔除) \t 13
1 2 4 有限次重复测量的最可靠值— 算术平均值 \t 15
1. 2. 5 间接测量中均方误差的传递公式 \t 15
1. 2. 6 算术平均值的均方误差 \t 18
1 2 7 有限次重复测量中均方误差的计算 \t 20
1 2 8 测量结果的表示方法和测量数据处理举例 \t 21
第2章 光学测量仪器的常用部件 \t 25
2 1 平行光管 \t 25
2. 1. 1 平行光管的构造原理 \t 25
2. 1. 2 平行光管的误差 \t 28
2 1 3 平行光管产生有限远距离的目标 \t 31
.
2. 2. 1 高斯式 自准直目镜 \t 32
2. 2. 2 阿贝式 自准直目镜 \t 33
2 2 3 双分划板式 自准直目镜 \t 34
2 2 4 三种 自准直目镜的比较 \t 35




\t 现代光学测试技术

2. 2. 5 自准直望远镜和 自准直显微镜 \t 36
2. 2. 6 光电 自准直望远镜 \t 39
2. 3 测微目镜 \t 39
2. 4 单色仪 \t 43
2. 4. 1 单色仪的主要组成部分 \t 43
2. 4. 2 棱镜式单色仪的主要光学性能 \t 44

第3章 光学玻璃的光学性能测量 \t 49
3. 1 光学玻璃的折射率测量 \t 49
3. 1. 1 光学玻璃的折射率和色散概述 \t 49
3. 1. 2 V棱镜法测量光学玻璃的折射率 \t 53
3. 1. 3 最小偏向角法测量光学玻璃的折射率 \t 57
3. 1. 4 全反射法测量折射率 \t 61
3. 1. 5 阿贝折射仪 \t 65
3. 2 光学玻璃的折射率均匀性测量 \t 69
3. 2. 1 折射率均匀性对光学玻璃使用的影响 \t 69
3. 2. 2 平行光管法测量光学玻璃的折射率均匀性 \t 70
3. 2. 3 用棱镜干涉仪测量光学玻璃的折射率均匀性 \t 74

第4章 光学元件表面面形误差的测量 \t 83
4. 1 平面面形误差的测量 \t 83
4. 1. 1 牛顿环和牛顿干涉仪测量平面面形误差 \t 83
4. 1. 2 平面干涉仪(菲索干涉仪)测量平面面形误差 \t 88
4. 1. 3 无参考面干涉法测量平面面形误差 \t 90
4. 2 球面面形误差的测量 \t 93
4. 2. 1 样板法测量球面面形误差 \t 93
4. 2. 2 球面干涉仪(球面菲索干涉仪)测量球面面形误差 \t 97
4. 3 非球面面形误差的测量 \t 99
4. 3. 1 样板法测量非球面面形误差 \t 100
4. 3. 2 刀 口 阴影法测量非球面面形误差 \t 101
4. 3. 3 刀 口 阴影法测量二次回转曲面面形误差 \t 101
4. 3. 4 干涉法测量二次回转曲面面形误差 \t 107
4. 3. 5 补偿法测量非球面面形误差 \t 108
4. 4 平行平板玻璃平行性误差的测量 \t 111


目 录

4. 4. 1 双像法测量平行平板玻璃平行性误差 \t 111
4. 4. 2 干涉法测量平行平板玻璃平行性误差 \t 114
第5章 球面曲率半径的测量 \t 119
5. 1 环形球径仪测量球面曲率半径 \t 119
5. 1. 1 测量原理 \t 119
5. 1. 2 环形球径仪的基本构造 \t 120
5. 1. 3 测量方法 \t 121
5. 2 自准直显微镜测量球面曲率半径 \t 122
5. 2. 1 测量原理 \t 122
5. 2. 2 自准球径仪的基本构造 \t 123
5. 2. 3 测量方法 \t 124
5. 3 自准直望远镜测量球面曲率半径 \t 125
5. 3. 1 测量原理 \t 125
5. 3. 2 测量方法 \t 127
5. 3. 3 测量误差分析 \t 127
5. 4 刀口阴影法测量球面曲率半径 \t 130
5. 4. 1 测量原理 \t 130
5. 4. 2 测量误差分析 \t 132
第6章 焦距和截距的测量 \t 134
6. 1 放大率法测量焦距和截距 \t 135
6. 1. 1 测量原理 \t 135
6. 1. 2 测量装置和测量方法 \t 136
6. 1. 3 测量误差分析 \t 138
6. 1. 4 透镜截距的测量 \t 141
6. 1. 5 透镜焦距测量的注意事项 \t 142
6. 2 精密测角法测量物镜的焦距 \t 143
6. 2. 1 测量原理 \t 143
6. 2. 2 测量装置和测量方法 \t 144
6. 2. 3 测量误差分析 \t 145
6. 2. 4 测量的注意事项 \t 147
第7章 光学系统光度特性的测量 \t 148
7. 1 光学系统透过率的测量 \t 148




\t 现代光学测试技术

7. 1. 1 光学系统透过率的基本概念 \t 148
7. 1. 2 望远系统透过率的测量 \t 150
7. 1. 3 照相系统透过率的测量 \t 154
7. 2 光学系统杂光系数的测量 \t 159
7. 2. 1 光学系统的杂光问题 \t 159
7. 2. 2 望远系统杂光系数的测量 \t 161
7. 2. 3 照相系统杂光系数的测量 \t 164

第8章 光学系统鉴别率的测量 \t 166
8. 1 光学系统理想鉴别率的概念和常用鉴别率图案 \t 166
8. 1. 1 光学系统的理想鉴别率 \t 166
8. 1. 2 常用鉴别率图案 \t 171
8. 2 望远系统鉴别率的测量 \t 175
8. 2. 1 望远物镜鉴别率的测量 \t 175
8. 2. 2 望远系统整体鉴别率的测量 \t 178
8. 3 显微系统鉴别率的测量 \t 180
8. 3. 1 标本或者光栅测量显微系统的鉴别率 \t 181
8. 3. 2 自准直法测量显微系统的鉴别率 \t 182
8. 4 照相系统鉴别率的测量 \t 183
8. 4. 1 照相物镜的目视鉴别率和照相鉴别率 \t 183
8. 4. 2 照相物镜的目视鉴别率测量 \t 184
8. 4. 3 照相物镜的照相鉴别率测量 \t 192

第9章 成像质量的星点检验 \t 194
9. 1 星点检验的原理和装置 \t 194
9. 1. 1 星点检验的原理 \t 194
9. 1. 2 星点检验的装置 \t 197
9. 2 光学系统的缺陷和星点衍射图案 \t 202
9. 2. 1 光学系统的共轴性 \t 203
9. 2. 2 光学系统的色差和星点衍射图案 \t 204
9. 2. 3 光学系统的球差和星点衍射图案 \t 205
9. 2. 4 光学系统的彗差和星点衍射图案 \t 207
9. 2. 5 光学系统的像散和星点衍射图案 \t 208
9. 2. 6 光学系统的其他缺陷和星点衍射图案 \t 209




目 录

第10章 光学系统几何像差的测量 \t 210
10. 1 哈特曼法测量物镜的几何像差 \t 210
10. 1. 1 测量原理 \t 211
10. 1. 2 轴上点像差的测量 \t 212
10. 1. 3 轴外点像差的测量 \t 216
10. 1. 4 测量装置及其注意事项 \t 222
10. 1. 5 哈特曼法测量物镜几何像差的改进方法 \t 224
10. 2 刀口阴影法测量物镜的几何像差 \t 229
10. 2. 1 刀 口 阴影法测量轴向球差 \t 229
10. 2. 2 刀 口 阴影法测量轴向色差 \t 232
10. 2. 3 刀 口 阴影法测量像散 \t 232
10. 2. 4 刀 口 阴影法测量彗差 \t 234

第 11章 光学传递函数的测量 \t 236
11. 1 光学传递函数的定义和测量方法分类 \t 237
11. 1. 1 光学传递函数的定义 \t 237
11. 1. 2 光学传递函数测量方法的分类 \t 244
11. 2 测量光学传递函数的对比度法 \t 245
11. 2. 1 测量原理 \t 245
11. 2. 2 利用矩形光栅的测量 \t 246
11. 3 光电傅里叶分析法测量光学传递函数 \t 247
11. 4 数字傅里叶分析法测量光学传递函数 \t 250
11. 4. 1 测量原理 \t 250
11. 4. 2 测量装置 \t 253

参考文献 \t 254