本书是国内外首部系统介绍双棱镜多模式扫描理论与技术的专著。从原理上揭示了双棱镜多模式扫描机制，建立了双棱镜多模式扫描理论模型和实现技术，阐述了多模式扫描参数匹配、多模式扫描轨迹、扫描范围和精度、扫描盲区和非线性等问题。解决了双棱镜多模式扫描逆问题，提出了多种逆向解算法，分析了双棱镜多模式扫描的光束性质，并开展了双棱镜扫描的系统设计和性能测试研究。本书给出了大量双棱镜多模式扫描的计算和分析实例，原创了
多种双棱镜扫描装置，为双棱镜多模式扫描技术的开发和应用奠定了基础。本书可以为光电扫描技术开发提供支持，也可以为高校、科研及企事业单位的光电爱好者提供参考。
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第1章 绪论11.1 光束扫描技术概述1
1.2 常见的光束扫描方法21.2.1 非机械式2
1.2.2 微光机电式3
1.2.3 机械式4
1.3 双棱镜多模式扫描系统国内外研究现状91.3.1 双棱镜多模式扫描系统理论研究9
1.3.2 双棱镜多模式扫描系统实现技术14
1.3.3 双棱镜多模式扫描系统的应用16
1.4 双棱镜多模式扫描系统研究中存在的问题26
1.5 本书主要工作29
参考文献30
第2章 双棱镜多模式扫描理论352.1 概述35
2.2 双棱镜多模式扫描基本原理352.2.1 旋转扫描模型近似解35
2.2.2 偏摆扫描模型基本解37
2.3 双棱镜多模式扫描理论模型392.3.1 旋转扫描模式理论模型40
2.3.2 偏摆扫描模式理论模型44
2.4 双棱镜多模式扫描范围和精度472.4.1 旋转扫描模式的扫描范围和精度47
2.4.2 偏摆扫描模式的扫描范围和精度51
2.5 出射光扫描点坐标推导542.5.1 旋转扫描模型出射光扫描点54
2.5.2 偏摆扫描模型出射光扫描点56
2.6 双棱镜间距讨论582.6.1 旋转扫描模型棱镜间距59
2.6.2 偏摆扫描模型棱镜间距60
2.7 双棱镜多模式扫描分析622.7.1 旋转扫描模型扫描盲区问题62
2.7.2 旋转扫描模型多模式扫描轨迹65
2.7.3 偏摆扫描模型的扫描域68
2.7.4 偏摆扫描模型多模式扫描轨迹70
2.8 多棱镜组合扫描模型722.8.1 多棱镜组合扫描理论模型72
2.8.2 多棱镜组合扫描模型出射光扫描点73
2.8.3 旋转三棱镜扫描域分析74
2.8.4 旋转三棱镜多模式扫描轨迹75
2.9 本章小结79
参考文献79
第3章 双棱镜多模式扫描逆问题813.1 旋转扫描模式逆问题813.1.1 两步法求解逆问题81
3.1.2 查表法求解逆问题88
3.1.3 迭代法求解逆问题105
3.2 偏摆扫描模式逆问题1173.2.1 解析法求解逆问题117
3.2.2 查表法求解逆问题119
3.3 本章小结126
参考文献126
第4章 双棱镜多模式扫描光束性质1274.1 非线性问题127
4.2 奇点问题131
4.3 光束变形问题1334.3.1 旋转扫描模式光束变形133
4.3.2 偏摆扫描模式光束变形140
4.4 双棱镜多模式扫描误差建模1434.4.1 棱镜位置倾斜引起的指向误差144
4.4.2 轴承位置倾斜引起的指向误差148
4.5 本章小结152
参考文献153
第5章 双棱镜多模式扫描系统设计1545.1 双棱镜多模式扫描系统组合形式154
5.2 双棱镜多模式扫描系统运动机构1565.2.1 旋转双棱镜运动机构156
5.2.2 偏摆双棱镜运动机构159
5.3 旋转双棱镜扫描装置设计1625.3.1 设计要求162
5.3.2 机械结构设计163
5.3.3 控制系统设计165
5.3.4 装配误差分析168
5.3.5 光束扫描性质及检测方法172
5.4 偏摆双棱镜扫描装置设计1735.4.1 设计要求173
5.4.2 棱镜运动规律173
5.4.3 凸轮摆动机构173
5.4.4 装置结构设计176
5.4.5 运动仿真分析178
5.4.6 扫描误差分析179
5.4.7 扫描速度对扫描轨迹的影响180
5.5 双棱镜复合运动扫描装置设计1825.5.1 设计要求182
5.5.2 系统布置方案182
5.5.3 重心分析184
5.5.4 驱动机构设计185
5.5.6 扫描误差分析191
5.6 本章小结195
参考文献195
第6章 双棱镜多模式扫描性能测试1976.1 概述197
6.2 旋转双棱镜多模式扫描性能测试1976.2.1 测试平台硬件组成197
6.2.2 测试平台软件系统199
6.2.3 光束多模式扫描性能测试202
6.2.4 查表法逆向解测试207
6.3 偏摆双棱镜扫描性能测试2126.3.1 偏摆准确度、减速比和光束偏转范围测试212
6.3.2 光束偏转精度测试215
6.4 本章小结218
参考文献218
第7章 大口径棱镜支撑设计技术2197.1 棱镜多段面支撑设计与分析2197.1.1 径向多段面支撑219
7.1.2 三段面支撑分析221
7.1.3 多段面支撑分析228
7.1.4 多段面支撑方法的推广230
7.2 棱镜动态支撑性能研究2327.2.1 动态分析方法232
7.2.2 转动棱镜动力学仿真与分析233
7.3 棱镜面形拟合2397.3.1 Zernike拟合基本理论240
7.3.2 棱镜镜面拟合244
7.4 本章小结252
参考文献252
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