光学测量技术课程教学大纲

光学测量技术课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：201404150课程中文名称：光学测量技术课程英文名称：TechnologyofOpticalMeasurement课程性质：专业选修课程开课专业：测控技术与仪器开课学期：6总学时：32总学分：2二、课程目标光学测量手段是迄今为止精度最高的测量手段之一，光学测量的方法广泛应用于技术领域。当前光学测量以及由传统光学测量演变而来的光纤测量技术已经成为测量技术领域发展的热点，以光学测量为代表的激光陀螺与以光纤测量为代表的光纤陀螺正在逐渐成为导航领域传感器的发展趋势。光学测量技术及其相关传感器是一门理论紧密联系实际的基础课，具有基础科学和技术科学的二重性。随着光学测量技术的飞速发展，光学测量必将在越来越多的领域中得到应用，直接为工程技术服务。通过该课程的学习，使学生对光学测量技术基本原理，光纤光学基础理论，光学及光纤检测传感技术有一定的了解，掌握必要的基础知识，具有一定的分析能力。三、教学基本要求1、学习光学基本原理，光学仪器的基本工作原理。2、掌握光波干涉基本原理及实现条件。3、了解分离光学测量仪器的测量原理。4、对光纤测量技术及光纤传感器的概念和基本原理有明确的认识。5、掌握光在光纤中传播的基本原理。四、教学内容与学时分配光学测量基础知识光学测量的基本知识基本概念，光波基本特性及光学测量发展状况与趋势。光学测量仪器的分类及基本组成。光学测量原理2.1光干涉的基础知识光干涉条件、光波干涉的时间相干性、光波干涉的空间相干性、光干涉产生的途径2.2激光干涉测量迈克耳逊干涉仪测量原理、干涉仪主要构件的作用原理。绝对长度干涉计量。激光多自由度同时测量技术。2.3激光全息测量技术激光全息技术原理、激光全息干涉测量技术、全息干涉测量方法、全息干涉测量技术的应用。2.4激光衍射测量及莫尔条纹单缝衍射测量原理、圆孔衍射测量原、光栅衍射测量原理、莫尔条纹测试技术光学三维测量技术3.1光学三维测量概述三维测量方式、三维测量方法3.2光学三维测量技术激光三角法测量、光栅投射三维形状测量技术、光学三维形状测量技术的应用。激光测速与测距技术4.1激光测速与测距的基本原理多普勒效应与多普勒频移4.2激光测速与测速技术多普勒测速技术、激光测距技术及其应用。光纤传感与测量技术5.1光纤传输的基本理论光纤传输的基本概念5.2光纤传感技术强度调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器（迈克耳逊干涉仪，萨格纳克干涉仪），频率调制型光纤传感器，位移调制型光纤传感器。光学陀螺仪6.1光学陀螺仪的基本原理萨格纳克（Sagnac）效应、光纤陀螺的光路组成及互易性原理6.2光纤陀螺仪关键技术光纤陀螺仪信号调制、检测与处理、光纤陀螺仪的工程实现。6.3、光纤陀螺的发展与存在的问题、微型光学陀螺。光学测量仪器及其应用简介常规光学测量仪器（水准仪、光学经纬仪、全站仪、自准直仪）的工作原理与操作五、教学方法及手段理论课授课阶段采用传统授课模式和多媒体教学相结合的手段。六、实验（或）上机内容无七、前续课程、后续课程先修课程：高等数学A、普通物理A、复变函数与积分变换。八、参考教材及学习资源[1]冯其波，谢芳.光学测量技术与应用[M].清华大学出版社，2008.[2]廖延彪，光纤光学[M].北京：清华大学出版社，2000.[3]安毓英，刘继芳，李庆辉.光电子技术[M].北京：电子工业出版社，2002.[4]冯其波，谢芳.光学测量技术与应用[M].清华大学出版社，2008.[5]JeffHecht著，贾东方等译.光纤光学[M].人民邮电出版社，2005.[6]赵凯华，钟锡华.光学（上、下）[M].北京大学出版社，2005.九、考核方式闭卷考试卷面成绩，占总成绩的80%；平时成绩，占总成绩的20%。教学基本要求项考核形式占总成绩的比例1掌握光波干涉基本原理及实现条件。3了解分离光学测量仪器的测量原理