基于Matlab的光学衍射仿真

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基于Matlab的光学实验仿真

基于Matlab的光学实验仿真

基于Matlab的光学实验仿真基于Matlab的光学实验仿真一、引言光学是研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的学科,广泛应用于光学器件、光通信等领域。

在光学实验中,通过搭建实验装置来观察和研究光的行为,以验证光学理论并深入理解光的特性。

然而,传统的光学实验不仅设备复杂,成本高昂,而且需要大量的实验时间和实验设计。

因此,基于计算机仿真的方法成为了一种重要的补充和替代。

Matlab作为一种强大的数值计算和仿真工具,具有强大的数学运算能力和友好的图形界面,被广泛应用于科学研究和工程设计。

在光学实验中,Matlab可以模拟光的传播、折射、干涉等各种光学现象,使得研究人员可以在计算机上进行光学实验,加速实验过程并提高实验效率。

二、光的传播仿真在光学实验中,光的传播是一项重要的研究内容。

通过Matlab的计算能力,我们可以模拟光线在不同介质中的传播情况,并观察其光程差、折射等现象。

光的传播可以用波动光学的理论来描述,其中最经典的是亥姆霍兹方程。

在Matlab中,我们可以利用波动光学的相关工具箱,通过求解亥姆霍兹方程来模拟光的传播。

例如,我们可以模拟光在一特定系统中的衍射效应。

在Matlab中,衍射效应可以通过菲涅尔衍射和弗雷涅尔衍射来模拟。

我们可以设定特定的光源和障碍物,通过Matlab的计算能力计算光的传播、衍射和干涉等现象,得到不同条件下的衍射效应,并可视化展示。

三、光的折射仿真光的折射是光学领域中的另一个重要现象,研究光的折射对于理解光在不同介质中的传播行为至关重要。

通过Matlab的仿真,我们可以模拟光的折射行为,并研究不同介质对光的影响。

在Matlab中,我们可以利用光学工具箱中的折射相关函数,输入光线的入射角度、折射率等参数,模拟光线在不同介质中的折射行为。

通过改变不同介质的折射率、入射角度等参数,我们可以观察到光的全反射、折射偏折等现象,并进行定量分析和比较。

四、光的干涉仿真光的干涉是光学领域的重要研究课题之一,通过模拟光的干涉行为,可以深入理解光的相干性、波动性质等特性。

光学衍射图样的MATLAB仿真

光学衍射图样的MATLAB仿真

1、建立几何模型:在Matlab中建立一个单缝衍射模型,包括一个光源、一 个单缝和一个观察点。
2、设置光源和观察条件:设置光源的波长为600纳米,强度为1瓦,方向为 垂直于缝的方向;观察点位于缝的右侧1米处,观察角度为45度。
3、进行仿真计算:利用Matlab中的相关函数进行仿真计算,得到观察点处 光的强度分布。
光学衍射图样的MATLAB仿真
目录
01 摘要
03 二、衍射的基本原理
02 一、引言 04 三、MATLAB在光学仿
真中的应用
目录
05 四、光学衍射图样的 MATLAB仿真
07 六、结论与展望
06 五、具体例子 08 参考内容
摘要
本次演示介绍了使用MATLAB进行光学衍射图样仿真的方法。首先介绍了衍射 的基本原理和MATLAB在光学仿真中的应用,然后详细阐述了如何使用MATLAB进行 衍射图样的仿真。通过具体的例子,展示了如何使用MATLAB模拟不同条件下的衍 射现象,并解释了仿真结果。最后,总结了本次演示的主要内容和贡献,并指出 了未来可能的研究方向。
参考内容
引言
光学衍射在许多领域中都具有重要应用,例如光学仪器设计、光谱分析、光 信息处理等。对光学衍射进行仿真可以帮助人们更好地理解光学系统的性能,预 测光的传播行为,优化光学设计。本次演示将介绍如何使用Matlab进行光学衍射 仿真。
准备工作
在进行光学衍射仿真之前,需要做好以下准备工作: 1、安装Matlab:首先需要安装Matlab软件,版本要求至少为R2018a或更高。
其中E(x,y)是电场强度,λ是光的波长,c是光速。通过求解这个方程,可 以得到衍射图样的电场分布。
三、MATLAB在光学仿真中的应 用

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

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《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学、光学工程和光学科学等领域中重要的研究手段。

然而,实际的光学实验通常涉及到复杂的光路设计和精密的仪器设备,实验成本高、周期长。

因此,通过基于Matlab的光学实验仿真来模拟光学实验,不仅能够为研究提供更方便的实验条件,而且还可以帮助科研人员更深入地理解和掌握光学原理。

本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的实现方法和应用实例。

二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab作为一种强大的数学计算软件,在光学实验仿真中具有广泛的应用。

其强大的矩阵运算能力、图像处理能力和数值模拟能力为光学仿真提供了坚实的数学基础。

1. 矩阵运算与光线传播Matlab的矩阵运算功能可用于模拟光线传播过程。

例如,光线在空间中的传播可以通过矩阵的变换实现,包括偏振、折射、反射等过程。

通过构建相应的矩阵模型,可以实现对光线传播过程的精确模拟。

2. 图像处理与光场分布Matlab的图像处理功能可用于模拟光场分布和光束传播。

例如,通过傅里叶变换和波前重建等方法,可以模拟出光束在空间中的传播过程和光场分布情况,从而为光学设计提供参考。

3. 数值模拟与实验设计Matlab的数值模拟功能可用于设计光学实验方案和优化实验参数。

通过构建光学系统的数学模型,可以模拟出实验过程中的各种现象和结果,从而为实验设计提供依据。

此外,Matlab还可以用于分析实验数据和优化实验参数,提高实验的准确性和效率。

三、基于Matlab的光学实验仿真实现方法基于Matlab的光学实验仿真实现方法主要包括以下几个步骤:1. 建立光学系统的数学模型根据实际的光学系统,建立相应的数学模型。

这包括光路设计、光学元件的参数、光束的传播等。

2. 编写仿真程序根据建立的数学模型,编写Matlab仿真程序。

这包括矩阵运算、图像处理和数值模拟等步骤。

在编写程序时,需要注意程序的精度和效率,确保仿真的准确性。

3. 运行仿真程序并分析结果运行仿真程序后,可以得到光束传播的模拟结果和光场分布等信息。

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

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《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学、光学工程和光学科学等领域中重要的研究手段。

然而,由于实验条件的限制和复杂性,实验过程往往需要耗费大量的时间和资源。

因此,基于Matlab的光学实验仿真成为了一种有效的替代方法。

通过仿真,我们可以在计算机上模拟真实的光学实验过程,获得与实际实验相似的结果,从而节省实验成本和时间。

本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的基本原理、方法、应用和优缺点。

二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab是一种强大的数学计算软件,具有丰富的函数库和强大的计算能力,可以用于光学实验的仿真。

在光学实验仿真中,Matlab可以模拟各种光学元件、光学系统和光学现象,如透镜、反射镜、干涉仪、光谱仪等。

此外,Matlab还可以通过编程实现复杂的算法和模型,如光线追踪、光场计算、光波传播等。

三、基于Matlab的光学实验仿真方法基于Matlab的光学实验仿真方法主要包括以下几个步骤:1. 建立仿真模型:根据实验要求,建立相应的光学系统模型和算法模型。

2. 设置仿真参数:根据实际需求,设置仿真参数,如光源类型、光束尺寸、光路走向等。

3. 编写仿真程序:使用Matlab编写仿真程序,实现光路计算、光场分析和结果输出等功能。

4. 运行仿真程序:运行仿真程序,获取仿真结果。

5. 分析结果:对仿真结果进行分析和讨论,得出结论。

四、应用实例以透镜成像为例,介绍基于Matlab的光学实验仿真的应用。

首先,建立透镜成像的仿真模型,包括光源、透镜和屏幕等元件。

然后,设置仿真参数,如光源类型、透镜焦距、屏幕位置等。

接着,使用Matlab编写仿真程序,实现光线追踪和光场计算等功能。

最后,运行仿真程序并分析结果。

通过仿真结果,我们可以观察到透镜对光线的聚焦作用和成像效果,从而验证透镜成像的原理和规律。

五、优缺点分析基于Matlab的光学实验仿真具有以下优点:1. 节省时间和成本:通过仿真可以快速获得实验结果,避免实际实验中的复杂性和不确定性。

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学中重要的实验之一,通过实验可以探究光的基本性质、光的传播规律以及光与物质的相互作用等。

然而,在实际的实验过程中,由于各种因素的影响,如设备精度、环境条件等,实验结果可能存在一定的误差。

为了更好地研究光学现象,提高实验的准确性和可靠性,基于Matlab的光学实验仿真被广泛应用于科研和教学中。

本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的相关内容。

二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab是一款强大的数学软件,具有丰富的函数库和强大的计算能力,可以用于光学实验的建模、分析和仿真。

在光学实验中,Matlab可以模拟光的传播、光的干涉、衍射等现象,从而帮助研究人员更好地理解光学现象。

此外,Matlab还可以对实验数据进行处理和分析,提高实验的准确性和可靠性。

三、基于Matlab的光学实验仿真流程基于Matlab的光学实验仿真流程主要包括以下几个步骤:1. 建立光学模型:根据实验需求,建立光学模型,包括光源、光路、光学元件等。

2. 设置仿真参数:根据实验要求,设置仿真参数,如光的波长、光路长度、光学元件的参数等。

3. 运行仿真程序:运行仿真程序,模拟光的传播和光学现象。

4. 处理和分析数据:对仿真结果进行处理和分析,提取有用的信息,如光强分布、光斑形状等。

5. 绘制图表:根据需要,绘制相应的图表,如光强分布图、光路图等。

四、具体实验案例:双缝干涉实验仿真双缝干涉实验是光学中经典的实验之一,通过该实验可以探究光的波动性质。

下面将介绍基于Matlab的双缝干涉实验仿真。

1. 建立光学模型:在Matlab中建立双缝干涉实验的模型,包括光源、双缝、屏幕等。

2. 设置仿真参数:设置光的波长、双缝的宽度和间距、屏幕的距离等参数。

3. 运行仿真程序:运行仿真程序,模拟光的传播和双缝干涉现象。

4. 处理和分析数据:对仿真结果进行处理和分析,提取干涉条纹的光强分布和形状等信息。

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文

《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是研究光学现象和规律的重要手段,但在实际操作中往往受到诸多因素的限制,如实验设备的精度、实验环境的稳定性等。

因此,通过计算机仿真进行光学实验具有很大的实际意义。

本文将介绍一种基于Matlab的光学实验仿真方法,以期为光学研究提供一定的参考。

二、仿真原理及模型建立1. 仿真原理基于Matlab的光学实验仿真主要利用了光学的基本原理和数学模型。

通过建立光学系统的数学模型,模拟光在介质中的传播、反射、折射等过程,从而实现对光学实验的仿真。

2. 模型建立在建立光学实验仿真模型时,需要根据具体的实验内容和目的,选择合适的数学模型。

例如,对于透镜成像实验,可以建立光学系统的几何模型和物理模型,通过计算光线的传播路径和透镜的焦距等参数,模拟透镜成像的过程。

三、Matlab仿真实现1. 环境准备在Matlab中,需要安装相应的光学仿真工具箱,如Optic Toolbox等。

此外,还需要准备相关的仿真参数和初始数据。

2. 仿真代码实现根据建立的数学模型,编写Matlab仿真代码。

在代码中,需要定义光学系统的各个组成部分(如光源、透镜、光屏等),并设置相应的参数(如光源的发光强度、透镜的焦距等)。

然后,通过计算光线的传播路径和光强分布等参数,模拟光学实验的过程。

3. 结果分析仿真完成后,可以通过Matlab的图形处理功能,将仿真结果以图像或图表的形式展示出来。

通过对仿真结果的分析,可以得出实验结论和规律。

四、实验案例分析以透镜成像实验为例,介绍基于Matlab的光学实验仿真方法。

首先,建立透镜成像的数学模型,包括光线的传播路径和透镜的焦距等参数。

然后,编写Matlab仿真代码,模拟透镜成像的过程。

最后,通过分析仿真结果,得出透镜成像的规律和特点。

五、结论与展望基于Matlab的光学实验仿真方法具有操作简便、精度高等优点,可以有效地弥补实际实验中的不足。

通过仿真实验,可以更加深入地了解光学现象和规律,为光学研究提供一定的参考。

基于MATLAB的光栅衍射仿真

基于MATLAB的光栅衍射仿真

基于MATLAB的光学光栅衍射仿真在“光栅衍射计算器”(钆计算器®)是一个基于MATLAB,电磁仿真程序,计算光栅结构,包括biperiodic光栅衍射效率。

该方案的功能包括一样的设施和灵活的光栅造型,结构参数(与任意数量的参数),超过衍射顺序不受选择限制的操纵。

另外,它在泛型编程及应用Matlab开发框架的实施提供了软件的灵活性和互操作性不与独立衍射分析程序可费用本条第1部份提供了钆Calc的概念性概述,归纳描述如何指定光栅结构,和如何进行了电磁计算。

这次报告会要紧以概念为导向,但有几个简单的代码例子提供给读者一个如何用GD- Calc软件接口来工作的感觉。

第2部份提供了一个更深切地介绍了软件界面,利用钨作为一个例子来讲明光子晶体结构光栅结构是如何规定的.本文的要紧核心是光栅结构标准。

电磁计算中的应用实例,载于所附文件,钆。

(在这篇文章,并在GD- 的代码例如都能够运行的免费演示/从Calc的网站教程中的代码。

光子晶体的例子是在演示脚本为基础。

)电磁理论与算法基础详见钆。

第1部份:概念概述MATLAB的开发环境一个在MATLAB环境下工作的优势是了解GD- Calc图的功能联系,而无需依托繁琐的数据转换和导入/导出进程中创建的。

例如,在半导体光刻技术的应用,光刻胶光栅的厚度和折射率的阻碍都可能暴露有关抗击致密,因此很自然地就会指定的厚度和折射率既是暴露用户概念函数。

这是专门有效的结构参数化,例如,曝光能够被概念为一个矢量的数量,在这种情形下,所有曝光依托数量,包括阻碍厚度,折射率,并计算出衍射效率,也一样向量化。

通常情形下,光栅的光学特性不是要紧关切它本身最为一个完整的系统,应该包括作为一个组件光栅光学响应。

MATLAB的通用编程能力,能够轻松地链接到用户的功能概念的光学系统模型的Gd - Calc中,它本身能够成通用的优化程序性能的优化设计中。

钆Calc是简单的MATLAB函数(),可纳入其他MATLAB 函数或脚本,而且需要实例化的参数,能够对用户概念的函数..尽管独立程序缺乏通用性和Matlab开发环境的灵活性,他们能够有简单和易于利用的优势。

基于matlab的光学衍射仿真

基于matlab的光学衍射仿真

西安工业大学毕业设计(论文)开题报告题目:基于Matlab的光学衍射实验仿真系别光电信息系专业光电信息工程班级XXX姓名王XX学号X070104XX导师XX2010 年11 月27 日课题背景及研究意义衍射是光波的一种重要特征,对光波衍射现象的讨论是以惠更斯- 菲涅尔原理为基础的。

事实证明,在大多数光学问题中,可以采用光场的标量衍射理论来描述和计算。

光场的频率非常高,只能测量在一个比光的周期大得多的时间间隔内的平均值,在计算衍射光波场的光振动和光强分布时则利用菲涅尔- 基尔霍夫衍射积分公式[1,2,3]。

在物理光学的光的衍射教学过程中,光学实验内容比较抽象, 如不借助实验, 学生很难理解理论、实验原理和过程。

通常,学校的教学中,将光学理论教学与实验教学相分离,理论教学中需要实验现象来验证,而光学实验的进行一般要稳定的环境、高精密的仪器, 复杂的实验仪器以及光路的调试, 花费了技术人员相当多的时间,往往很难调试到理想的状态,搭建好的仪器和光路也会受到环境和温度的影响,有时实验结果将偏离理论预测。

为了在物理光学课程教学过程形象生动,需要现代化的教学手段,千方百计地为学生提供观察物理现象的机会,提高学生学习光学课程的兴趣,培养他们的思维水平和创新能力,应该充分利用计算机软件功能为教学增添活力,为学生理解复杂理论和实验做好铺垫,可以用MATLAB软件为平台,对光学实验进行计算机仿真,具有两个方面意义:一方面,利用仿真结果指导实际实验。

前期投资少,且可以减少贵重仪器的损伤等;另一方面,在教学上,将抽象难懂的概念、规律通过实验仿真生动、形象地表现出来,使学生更易于接受,具有明显的教学效果。

还可以鼓励学生自主探索,研究一些更深入的光学问题,这样可以拓宽知识面,提高能力[4,5,6]。

国内外研究情况在用计算机模拟[7]光学实验软件方面,国外的光学衍射模拟试验是在模拟设计和优化光学系统的过程中发展起来的。

在这方面,美国走在最前面,他们最具代表性的是劳伦斯利弗莫尔实验室光传输模拟计算软件Prop92[8,9]及大型总体优化设计软件CHAINOP 和PROPSUITE[10]。

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基于Matlab的光学衍射实验仿真摘要光学试验中衍射实验是非常重要的实验. 光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物时能够绕过障碍物的边缘前进的现象, 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据. 衍射系统一般有光源、衍射屏和接受屏组成, 按照它们相互距离的大小可将衍射分为两大类, 一类是衍射屏与光源和接受屏的距离都是无穷远时的衍射, 称为夫琅禾费衍射, 一类是衍射屏与光源或接受屏的距离为有限远时的衍射称为菲涅尔衍射。

本文用Matlab软件对典型的衍射现象建立了数学模型,对衍射光强分布进行了编程运算,对衍射实验进行了仿真。

最后创建了交互式GUI界面,用户可以通过改变输入参数模拟不同条件下的衍射条纹。

本文对于衍射概念、区别、原理及光强分布编程做了详细全面的介绍关键字:Matlab;衍射;仿真;GUI界面;光学实验Matlab-based Simulation of Optical Diffraction ExperimentAbstractOptical diffraction experiment is a very important experiment. is the diffraction of light propagation of light in the obstacles encountered in the process to bypass the obstacles when the forward edge of the phenomenon of light diffraction phenomenon of the wave theory of light provides a strong Evidence. diffraction systems generally have light, diffraction screen and accept the screen composition, size according to their distance from each other diffraction can be divided into two categories, one is the diffraction screen and the light source and the receiving screen is infinity when the distance between the diffraction Known as Fraunhofer diffraction, one is diffraction screen and the light source or accept a limited away from the screen when the diffraction is called Fresnel diffraction.In this paper, Matlab software on a typical phenomenon of a mathematical model of diffraction, the diffraction intensity distribution of the programming operation, the diffraction experiment is simulated. Finally, create an interactive GUI interface, users can change the input parameters to simulate different conditions of the diffraction pattern.This concept of the diffraction, difference, intensity distribution of programming principles and a detailed comprehensive descriptionKey word: matlab;diffraction; simulation; gui interface; optical experiment目录1 绪论 (1)1.1光学仿真的研究意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3M ATLAB仿真的优越性 (2)1.4仿真的主要内容 (2)2 衍射 (3)2.1光的衍射现象 (3)2.1.1衍射定义 (3)2.1.2光的衍射现象 (3)2.2惠更斯——费涅耳原理 (6)2.2.1原理表述 (6)2.2.2原理的定量表达式 (6)2.3夫琅禾费原理 (7)2.3.1夫琅禾费衍射的装置 (8)2.3.2夫琅禾费矩孔衍射 (9)2.3.3夫琅禾费单缝衍射 (10)2.3.4夫琅禾费多缝衍射 (11)2.3.5多缝衍射图样 (12)2.4菲涅尔衍射原理 (13)2.4.1菲涅尔半波带法 (13)2.4.2菲涅尔单缝衍射 (14)2.4.3矩孔菲涅尔衍射 (15)3 夫琅禾费衍射仿真 (16)3.1夫琅禾费单缝衍射仿真 (17)3.2夫琅禾费多缝衍射仿真 (19)3.3夫琅禾费矩孔衍射仿真 (20)4 菲涅尔衍射仿真 (27)4.1菲涅尔方孔衍射仿真 (23)4.2菲涅耳单缝衍射仿真 (26)5 交互式GUI界面 (29)6 总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)毕业设计(论文)知识产权声明 (34)毕业设计(论文)独创性声明 (35)附录1(GUI编程) (36)1 绪论1 绪论1.1光学仿真的研究意义在工程设计领域中,人们通过对研究对象建立模型,用计算机程序实现系统的运行过程和得到运算结果,寻找出最优方案,然后再予以物理实现,此即为计算机仿真科学。

在计算机日益普及的今天,计算机仿真技术作为虚拟实验手段己经成为计算机应用的一个重要分支。

它是继理论分析和物理实验之后,认识客观世界规律性的一种新型手段。

计算机仿真过程是以仿真程序的运行来实现的。

仿真程序运行时,首先要对描述系统特性的模型设置一定的参数值,并让模型中的某些变量在指定的范围内变化,通过计算可以求得这种变量在不断变化的过程中,系统运动的具体情况及结果。

仿真程序在运行过程中具有以下多种功能(l)计算机可以显示出系统运动时的整个过程和在这个过程中所产生的各种现象和状态。

具有观测方便,过程可控制等优点;(3)借助计算机的高速运算能力,可以反复改变输入的实验条件、系统参数,大大提高实验效率。

因此,计算机仿真具有良好的可控制性(参数可根据需要调整)、无破坏性(不会因为设计上的不合理导致器件的损坏或事故的发生)、可复现性(排除多种随机因素的影响,如温度、湿度等)、易观察性(能够观察某些在实际实验当中无法或者难以观察的现大幅度节省实验所耗费的人力物力,特别是在一些重复实验工作强度较大且对实验器材、实验环境等要求较苛刻的情况下,如在大型激光仪器的建造过程中,结合基准实验的仿真计算结果可为大型激光器的设计和优化提供依据。

仿真光学实验也可应用于基础光学教学。

光学内容比较抽象,如不借助实验,学生很难理解,如光的干涉、菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射等。

国外著名的光学教材配有大量的图片(包括计算和实验获得的图片),来形象地说明光学中抽象难懂的理论。

光学实验一般需要稳定的环境,高精密的仪器,因此在教室里能做的光学实验极为有限,而且也受到授课时间的限制。

为了克服光学实验对实验条件要求比较苛刻的缺点,可采用计算机仿真光学实验,特别是光学演示实验,配合理论课的进行,把光学课程涉及的大多数现象展示在学生面前,以加深对光学内容的理解。

如利用计算机仿真联合变换相关实验,可以得到清晰的相关峰,而在实验中液晶光阀的分辨率较低,很难得到清晰的相关峰;又如光学菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射它们之间的演化规律,清楚地说明二者之间的联系与区别。

学生们可以根据对光学原理和规律的理解,自己设置在仿真光学实验中的可控参数,探索和发现光学世界的奥秘,调动学习的积极性。

1.2 国内外研究现状在科学计算方面,国外的光学实验仿真是在模拟设计和优化光学系统的过程中发展起来的。

在这方面,美国走在最前面,其中最具代表性的是劳伦斯利弗莫尔实验室光传输模拟计算软件Prop92及大型总体优化设计软件CHAINOP和PROPSUI法上有独到之处,主要体现在其快速傅里叶变换的计算效率很高:软件采用特殊方法能够处理小于计算分辨率的灰尘点的衍射过程以及截止频率小于计算网格分辨最小频率的滤波过程等。

另外,该软件图形显示界面友好,运行稳定。

我国用于科学研究的光学实验计算机数值仿真软件虽开发较晚,但也己经取得了显著成绩。

特别是年,神光一川原型装置TIL分系统集成实验的启动为高功率固体激光驱动器的计算机数值模拟的研究创造了条件。

目前己基本完成的SG99光传输可靠,模拟计算软件的开发,推出的标准版本基本能稳定运行,对SG99主要计算模块的验证结果表明SG99对能流放大、线性传输、非线性传输的计算是合理可靠的,其中线性传输的计算模块的计算精度与国外同类软件Fresnel相当;目前该软件已经应用于神光一Ⅲ主机可行性论证的工作中。

在光学教学方面,国外己有相关的配有光盘演示光学实验的教材,该教材主要针对高年级学生和研究生使用。

其中不仅详尽的介绍了几何光学、物理光学、光学成像技术及图像处理技术,而且利用现在普遍使用的软件工具Matlab对它们进行了系统的仿真。

也有针对理科和工科低年级学生使用的光学教材,该教材使用Matchcad绘制各种逼真的光学仪器,创造出仿真的光学实验室,学生可利用其进行探索和发现性学习,充分调动学生的积极性。

还有网络版光学教材,该教材采用进行光学仿真计算,结合LiveGraPhic3DJaval.1的动画制作功能在网络上实时演示各种光学实验的结果图。

我国光学教材在利用计算机仿真方面相对落后,至今没有同类教材出现。

在2003年北京举行的网络教育软件展上,有关光学实验的网络教学软件都偏重于理论分析方面,对计算机应用于光学实验的仿真方面未给与充分重视。

结合国家十五教材建设计划,在光学实验仿真方面进行大量的研究,各项研究工作将在后续各章中一一介绍。

1.3 Matlab仿真的优越性Matlab是Mathworks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。

它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便、界面友好的用户环境。

它还包括了ToolBox江具箱)的各类问题的求解工具,可用来求解特定学科的问题。

其特点是:(l)可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。

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