zcs光电技术综合设计-光电相位探测传感器设计
光电探测器的设计与开发
光电探测器的设计与开发光电探测器是一种能够将光信号转化为电信号的设备，可以在光学和电子学的交叉领域中起到重要的作用。
光电探测器广泛应用于光通信、光信号处理、光学成像、医学、安全检测等领域。
本文将重点探讨光电探测器的设计与开发。
一、光电探测器的基本原理光电探测器包括光电二极管、光敏晶体管、光电倍增管、光电二极管阵列、光电导等多种类型。
这些探测器主要通过光电效应将光信号转换为电信号，从而实现光信号的电学处理、存储、传输等功能。
光电效应是指当光子与物质相互作用时，会产生光电子或电子空穴对。
光子的能量越高，则光电子或电子空穴对的动能就越大。
使用不同材料和不同结构的光电器件可以选择吸收某一波长范围内的光子，从而实现探测器在不同波段的光电探测。
二、1. 设计原则光电探测器的设计需要考虑到其使用环境和使用条件，例如工作波长范围、响应时间、灵敏度、稳定性、噪声等。
根据具体的应用需求，通常需要对探测器的结构、材料、光阻、电路等进行优化设计，以提高其性能并满足实际需求。
2. 制备工艺光电探测器的制备工艺通常包括光刻、薄膜沉积、离子注入等步骤。
其中，光刻技术是一种非常重要的微纳加工技术，可将所需的图案或形状投影到光敏膜上，并通过化学反应实现图案的转移。
利用光刻技术可以制备出细微的结构和器件，如微透镜、薄膜光栅等。
薄膜沉积是指在基底上利用物理或化学方法形成具有一定厚度的薄膜。
光电探测器中常用的沉积方法包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等。
离子注入技术是指将高速离子注入半导体材料中，以改变其原性能。
通过控制离子能量和注入量，可以实现材料的掺杂和调控，从而实现探测器灵敏度和响应时间的优化。
3. 电路设计对于光电探测器而言，电路设计也是至关重要的一步。
在电路设计中需要考虑器件的灵敏度、带宽、放大倍数、抗干扰能力等参数。
同时还需要根据探测器类型的不同，选择合适的驱动和放大电路，以提高探测器的性能。
4. 检测方法光电探测器的检测方法一般包括单点检测、阵列检测和成像等多种方法。
光电传感器应用技术课程设计
光电传感器应用技术课程设计一、前言光电传感器是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器，广泛应用于自动化控制、光电测量等领域。
在本次课程设计中，我们将学习和探究光电传感器的应用技术。
二、设计目标本次课程设计旨在通过以下几个方面，提高学生对光电传感器的应用技术理论和实践能力：1.掌握光电传感器的工作原理和分类；2.学习光电传感器的电路设计和调试方法；3.熟悉光电传感器的应用技术，并进行相关实验验证；4.进行光电传感器应用案例研究，了解光电传感器在实际工程中的应用。
三、设计内容1. 光电传感器工作原理和分类在课程开始前，先介绍光电传感器的工作原理和分类。
要求学生能够掌握光电传感器的基本工作原理，并对其常见的分类进行了解。
2. 光电传感器电路设计和调试方法在本部分中，要求学生能够掌握光电传感器电路的设计方法、调试方法和注意事项，并进行相关实验验证。
3. 光电传感器应用技术实验在本部分中，要求学生进行光电传感器的应用技术实验，掌握光电传感器在不同应用场景下的应用方法，如基于光电传感器的红外测距、防撞装置等。
4. 光电传感器应用案例研究在本部分中，要求学生进行光电传感器应用案例研究，了解光电传感器在实际工程中的应用，如检测和控制产品质量、自动化工厂流程控制等。
四、教学方法1.理论讲授与实践操作相结合；2.案例分析与应用案例研究相结合；3.导师指导和学生探究相结合。
五、教学评估1.实验报告：学生需要提交实验报告，包括实验目的与要求、实验内容与步骤、实验数据与分析、实验结论与思考等内容，占总成绩的30%；2.应用案例研究：学生需要提交针对光电传感器应用案例的研究报告，占总成绩的40%；3.实践操作：学生需要进行实践操作，并在导师的指导下完成相关任务，占总成绩的30%。
六、总结本次光电传感器应用技术课程设计旨在提高学生对光电传感器的应用技术理论和实践能力，通过课程学习，学生可以掌握光电传感器的工作原理和分类、电路设计和调试方法、应用技术实验和应用案例研究等内容，为日后从事相关工程技术奠定基础。
光电传感器设计
3光电传感器设计3.1太阳位置光电传感器总体设计3.1.1传感器介绍国标GB7665-87中定义的传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器是一种检测装置或器件，能够感受到被测量的信息，并能将其按一定规律变换成为电信号或者其他所需形式的信号进行输出，以能满足信息的传输、处理、存储、记录和控制等要求。
传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的种类很多，分类形式也不一样，通常按照外界信息及变换效应将传感器分为三大类：物理传感器、化学传感器、生物传感器。
物理传感器是基于力、热、光、电、磁和声等物理效应，化学传感器是基于化学反应的原理，生物传感器是基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
其核心元件基本可以分为热敏元件、光敏元件、力敏元件、气敏元件、磁敏元件、声敏元件、湿敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
3.1.2光敏元件选择光传感器是最常见的传感器之一，是以光电器件作为转换元件的传感器，可以直接检测光量的变化，也可以用来检测引起光量变化的其它非电量如零件直径、应变、位移、速度等。
光传感器可以检测光的变化，作为探测元件组成其他传感器又可以对许多非电量进行检测，只需要将这些非电量变化转换为光信号的变化即可。
光传感器的特点有非接触、响应快、性能可靠等。
目前光传感器是使用最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和检测技术中占有非常重要的地位。
光传感器经常利用的效应是半导体的光导效应、光生伏特效应或者光电效应。
光导效应的代表是光敏电阻，其电阻值受光照情况不同发生变化。
光生伏特效应光照射下半导体的P-N结处产生电压或电流，这类元件有光敏二极管、光敏三极管等。
光电效应指的是光照射情况下物质内电子获得能量进而飞离物质产生电流，这类元件有光电管、光电倍增管等。
光敏电阻又称为光导管，是由半导体材料制成。
常见的是硫化镉材料制成，也有硫化铝、硫化铅、硒化镉等材料制成的。
第四章 光电探测系统设计
M T 4
其中，ε 为物体的发射率；σ 为斯特凡——玻尔兹曼 常数；T为物体的绝对温度电压信号为：
Uo MmSGA MR
式中：τ ——光学系统的透过率 m——光学调制系统透过率 S——光电器件的灵敏度 A——放大器放大倍数 G——电路变换系数 R——光电变换系数 将物体的辐射出度与温度的关系式带入上式，有：
kT ( I p I o ) I kT ( I p I o ) U / RL U ln ln e Io e Io
kTU I p I o U / RL P IU ln eRL Io
根据所选负载电阻的数值可以把光电池的工作曲 线分作四个区域：Ⅰ短路或线性电流放大；Ⅱ空载电 压输出；Ⅲ线性电压放大；Ⅳ功率放大。
由对应最大输入光 通量的伏安曲线弯曲处 即可确定转折点M，相 应的转折电压U0或初始 电导G0
M点的电流值可表达为：
iM G0U0 GU0 Smax
Smax 故有： U 0 G0 G
或：
Smax G0 G U0
②计算负载电阻和偏置电压 为保证最大线性输出，负载线与最大光通量照对应的 伏安曲线的交点不能低于转折点M。设负载线通过M点， 有： （Ub U0 )GL G0U0 当Ub已知，可计算出：
4.2 光电变换的基本形式
• • • • • • 被测对象为辐射源的形式 光透过被测对象的形式 光由被测对象反射的形式 光由被测对象遮挡的形式 光信息由被测对象量化的形式 光传输信息的形式
4.2.1被测对象为辐射源的形式
应用于：火警监测、制导、 被动夜视仪、热成像、探测 温度、光谱分析等。 信号特征：缓慢变化量 不利因素：直流放大器零 点漂移；环境背景噪声干扰。 设计措施：对信号斩波调制，然后滤波放大。 系统输入信息：物体辐射出度
光电传感器设计与制作 逆序
光电传感器设计与制作逆序
逆序：
制作与设计光电传感器
光电传感器是一种能够将光信号转换成电信号的设备，广泛应用于工
业自动化、医疗仪器、安防监控等领域。
下面将介绍光电传感器的设
计与制作过程。
一、设计光电传感器
1. 确定传感器类型：根据应用场景和要求，选择合适的光电传感器类型，如反射型、散射型、直接式等。
2. 选择光源：根据传感器类型和应用要求，选择合适的光源，如发光
二极管（LED）、激光二极管等。
3. 选择探测器：根据传感器类型和应用要求，选择合适的探测器，如
普通二极管、PIN二极管等。
4. 确定信号处理方式：根据应用要求和信号特点，确定信号处理方式，
如模拟信号处理或数字信号处理。
5. 设计外壳结构：根据应用场景和实际需要，设计外壳结构，并考虑防水、防尘、防震等问题。
6. 进行仿真分析：利用仿真软件对设计方案进行模拟分析，并进行优化调整。
二、制作光电传感器
1. 制作电路板：根据设计图纸，制作电路板，并进行焊接和调试。
2. 安装光源和探测器：将选好的光源和探测器安装在电路板上，并进行固定。
3. 安装外壳：将设计好的外壳安装在电路板上，并进行固定。
4. 进行信号处理：根据设计方案，进行信号处理，如滤波、放大、数字转换等。
5. 进行测试：对制作好的光电传感器进行测试，检查其性能是否符合要求。
6. 进行优化调整：根据测试结果，对光电传感器进行优化调整，以达到更好的性能和效果。
以上就是光电传感器的设计与制作过程。
通过科学合理的设计和精细的制作工艺，可以生产出高质量、高性能的光电传感器，为各个领域提供有力支持。
光电传感器的设计与仿真分析
光电传感器的设计与仿真分析随着科技的发展，光电传感器在制造业、医疗领域和家电行业等都扮演着重要的角色。
因为它可以感受和测量环境中的光线，将其转化为电信号，从而实现各种自动控制和测量。
光电传感器设计和仿真分析是根据实际需求，分析功能要求，选择合适的光电元器件，结合工艺流程进行优化设计和仿真分析的过程。
本文将从光电元器件的选择、光电传感器的设计和仿真分析等几个方面进行详细探讨。
一、光电元器件的选择光电元器件的选择是光电传感器设计中非常重要的环节。
光敏电阻、光敏二极管、光电三极管、光电管、光电晶体管等常用的光电元器件具有不同的特点和适用范围。
因此，在选择过程中应根据传感器的实际需求，结合元器件的特点进行选择和设计。
例如，针对较大光强的环境，光电三极管可提供高增益和高灵敏度，显得尤为适用。
同时我们应当根据传感器的功能需求，选取适当的光源以及适当的反射镜。
选择适当的光电元器件可以大幅提高光电传感器的灵敏度、稳定性和精度等性能。
二、光电传感器的设计光电传感器的设计是一个工程化的过程，需要设计师把握需求，加以思考，选择适当的部件材料、电路拓扑、系统结构等，再利用计算机模拟工具进行仿真分析和优化设计。
一般而言，光电传感器的设计包含两个部分：光电信号采集电路的设计和信号处理电路的设计。
1、光电信号采集电路的设计最常用的光电传感器采集电路是光敏电阻电路。
该电路仅包含一个光敏电阻和一个电阻元件，通过变化的电阻值转换为电信号。
但光敏电阻响应速度较慢，有时还会受到环境中电源噪声和干扰信号等影响。
在设计过程中，应该尽量采用高灵敏度和高响应速度的光电元器件。
另外，还应设计合适的滤波电路，从而减少采集电路对干扰信号的响应。
2、信号处理电路的设计光电传感器的信号处理电路主要包括反馈电路和放大电路。
反馈电路可以有效提高传感器的稳定性和灵敏度，而放大电路则可以放大和调整采集的信号，从而获取更高的信噪比。
在设计过程中，我们应该充分考虑到不同环境中光强的差异和干扰信号的影响，采用高精度、低噪声、高增益的放大器并限制其输入电流范围。
光电传感器的设计与应用
光电传感器的设计与应用光电传感器是一种基于光电效应的传感器，它是将光电转换原理应用到实际中的一种光电器件。
光电传感器往往用于测量和检测光信号，具有灵敏度高、响应速度快、精度高和稳定性好等优点。
它广泛应用于机械、光电、化工、环境等领域，如光纤通信、物流、交通等，是现代工业发展中不可或缺的重要组成部分。
一、光电传感器的基本原理光电传感器的基本原理是将光信号转换成电信号，在实际应用中往往需要使用光电转换器来实现这种转换。
光电传感器通常由光电转换器、信号放大器、滤波器和输出电路等几个部分组成。
光电转换器是光电传感器的核心部件。
它通常采用光电二极管、光电三极管或光电管等器件来实现光电信号的转换。
其中，光电二极管是一种将光辐射转换成电信号的器件，具有响应速度快、灵敏度高、线性度好等特点。
光电三极管则是在光电二极管的基础上发展而来，它的结构复杂，但是响应速度更快、灵敏度更高。
光电管是一种较早的光电转换器，虽然响应速度较慢，但是拥有稳定性好、噪音小的特点。
二、光电传感器的应用1. 光纤通信光电传感器在光纤通信领域中有着广泛的应用。
因为光纤通信需要大量的光电转换器将光信号转换成电信号，并且要求精度高、稳定性好。
因此，光电传感器作为一种高灵敏度、高精度的光电转换器，被广泛应用于光纤通信中。
2. 物流领域在物流领域中，光电传感器也有广泛的应用。
比如在流水线上，可以使用光电传感器来检测物品的位置、颜色、形状等特征，从而帮助判断物品的种类和数量。
在自动售货机中，也可以使用光电传感器来检测出货口中是否有物品，并控制出货口的开启和关闭。
3. 交通领域在交通领域中，光电传感器也有着重要的应用。
比如在交通信号灯中，可以使用光电传感器来检测车辆和行人的存在，并做出相应的信号灯变化。
在高速公路上，可以使用光电传感器来检测车流情况，并控制车道的开启和关闭。
4. 环境领域在环境领域中，光电传感器也被广泛应用。
比如在气象站中，可以使用光电传感器来检测气体浓度、温度、湿度等环境信息，并实现数据采集和传输。
光电传感器的设计与测试
光电传感器的设计与测试光电传感器是一种利用光电效应进行信号传输的元件，广泛应用于工业、医疗、航空、军事等领域。
其设计与测试需要考虑多种因素，下面将对其进行介绍。
一、光电传感器的种类与原理光电传感器根据原理可以分为接触式和非接触式两种。
接触式光电传感器通常采用光电二极管或光电三极管等元件，其特点是灵敏度高、响应速度快、精度高，但需要与被测物理接触。
非接触式光电传感器则通常采用光电效应或激光干涉等原理，其特点是不需要与被测物理接触，但精度相对较低。
二、光电传感器的设计要点1. 光源的选择：光源的选择决定了光电传感器的响应速度和灵敏度。
常用的光源有激光、LED、石英灯等，需要根据实际应用需求选择。
2. 光电元件的选择：光电元件是光电传感器的核心部件，需要根据应用环境和被测物理性质选择合适的光电元件。
常用的光电元件有光电二极管、光电三极管、光电电容等。
3. 灵敏度的调节：灵敏度的调节决定了光电传感器的信号输出强度。
常用的灵敏度调节方法有调节光源强度、调节放大器增益等。
4. 补偿电路的设计：补偿电路的设计能够消除光源、电缆等因素对光电传感器信号的影响，并提高信号的稳定性和可靠性。
5. 信号处理电路的设计：信号处理电路的设计能够对光电传感器输出的信号进行过滤、放大、去噪等处理，提高信号质量和可靠性。
三、光电传感器的测试方法1. 基本测试方法：可通过测量光电传感器的输出电压、电流、光强等基本参数来评估其性能。
常用的测试仪器有万用表、示波器等。
2. 精度测试方法：精度测试需要通过标准器件或参考物理量来进行比较和校准。
例如，用光电传感器测量标准光源的强度，通过比较测量值和标准值之间的差异来评估光电传感器的精度。
3. 稳定性测试方法：稳定性测试需要长时间连续测量光电传感器输出信号，并记录其波动情况，从而评估光电传感器的稳定性和可靠性。
结语光电传感器是一种重要的元件，在多个领域中发挥着重要作用。
其设计与测试需要考虑多种因素，仅有一篇文章难以详细阐述。
光电探测器的设计和优化
光电探测器的设计和优化光电探测器是一种用于探测电磁波辐射的设备，它的应用范围非常广泛。
从光通信到天文学的观测，光电探测器都有着很重要的作用。
在本文中，我们将探讨光电探测器的设计和优化。
一、光电探测器的基本原理光电探测器的基本原理是光电效应。
光电效应是指光子与物质相互作用后，产生电子的现象。
当光子能量达到一定值时，就可以将金属或半导体中的电子从束缚态解离出来，形成自由电子。
这样光电探测器就可以将光信号转换成电信号，实现对电磁辐射的探测。
二、光电探测器的设计1. 光电探测器的结构光电探测器的基本结构由光电转换器件、前置放大器、滤波电路、放大器、采样电路和信号处理电路等组成。
其中最重要的是光电转换器件，它决定了光电探测器的灵敏度和响应速度。
2. 光电转换器件的选择光电转换器件主要有光电二极管、光电导管、光电子器件、光伏器件和光电倍增管等。
不同的光电转换器件有着不同的特点和优缺点，需要根据具体的应用需求来选择。
3. 光电探测器的灵敏度和响应速度的优化灵敏度和响应速度是光电探测器最重要的性能指标之一。
提高光电探测器的灵敏度和响应速度，可以从以下几个方面进行优化。
（1）光电转换效率的提高：光电探测器的灵敏度和响应速度取决于光电转换器件的光电转换效率。
因此可以通过改变光电转换器件的材料、结构和工艺等方式，提高光电转换效率。
（2）降低电路噪声：在光电探测器的前置放大器、滤波电路和放大器等电路中，存在着各种噪声源。
降低电路噪声可以有效地提高光电探测器的灵敏度。
（3）优化电路设计：光电探测器的电路设计需要综合考虑电路稳定性、功率消耗、响应速度和灵敏度等因素，对电路进行合理的优化，可以提高光电探测器的性能。
三、光电探测器的应用光电探测器在通信、军事、医疗、环保、民用和科研等领域都有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景。
1. 光通信：在光纤通信中，光电探测器是将光信号转换成电信号的核心设备之一。
2. 遥感观测：在遥感卫星的观测中，光电探测器可以探测大气和地表的辐射。
光电传感器的材料设计和制备
光电传感器的材料设计和制备光电传感器是一种将光学和电子学相结合的新型传感器，能够将光信号转化为电信号，广泛应用于物理、化学、生物学、医学等领域。
在光电传感器的应用中，材料的选择、设计和制备是非常关键的环节。
本文将就此进行探讨。
一、光电传感器的构成和基本原理光电传感器通常由光源、传感器、处理电路和输出电路构成。
它可以将光信号转化为电信号、数字信号或其他类型的信号，通过处理等方式得到物质或环境的信息。
其基本原理是光电转换原理，即光照射到半导体材料上，激发出载流子，形成电信号，进而实现光电转换过程。
传感器的性能主要由材料特性和结构设计等因素决定。
二、光电传感器材料的选择和设计由于光电传感器在不同的应用中需求不同，因此要求材料具有不同的特性。
在材料设计时要注意以下几点：1. 光电特性：包括光电响应特性、灵敏度、量子效率、响应速度等。
2. 光学特性：包括吸收系数、透过率、折射率、散射系数等。
3. 机械和热特性：包括耐久性、稳定性、热导率、热膨胀系数等。
4. 生物相容性：对于生物医学传感器，要求材料不产生毒性、兼容性好等。
三、光电传感器材料的制备材料的制备方式对光电传感器的性能影响很大。
目前主要有以下几种方法：1. 溶液法：基于材料的化学特性，在溶液中进行反应、沉淀、复分解等过程，得到纳米级的半导体材料。
本方法具有成本低廉、制备规模可控等优点。
2. 气相沉积法：通过气态化学反应将薄膜材料沉积在基板上，包括化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等方式。
本方法具有制备材料纯度高、单晶质量好等优点。
3. 生物合成法：利用微生物、植物或其他生物体代谢过程制备光电传感器材料，包括微生物法、植物法等。
本方法具有环保、能源节约等优点。
4. 电化学法：通过电化学反应沉积半导体材料形成薄膜或纳米结构。
本方法具有制备过程简单、成本低等优点。
四、光电传感器的应用前景光电传感器在生物医学、化学分析、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
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光电技术综合设计 --光电相位探测传感器设计
班级：06级光电子1班 姓名：周昌平 学号：2006031028 指导老师：张翔（副教授）
光电技术学院 目录 1．设计目的 ..................................................................................................................................... 1 2．设计原理 ..................................................................................................................................... 1 2.1光电探测器设计原理 ......................................................................................................... 1 2.2相位匹配原理 ..................................................................................................................... 2 2.3夫琅和费衍射原理 ............................................................................................................. 2 2.4激光器原理： ..................................................................................................................... 2 2.4.1激光器种类： .......................................................................................................... 3 2.4.2光腔的构成和分类 .................................................................................................. 3 3．参数设计 ..................................................................................................................................... 7 3.1高斯光束的匹配： ............................................................................................................. 7 3.1.1相位匹配条件 .......................................................................................................... 7 3.2光束质量的评定： ............................................................................................................. 8 3.2.1聚焦光斑尺寸 .......................................................................................................... 8 3.2.2远场发散角值 ..................................................................................................... 9 3.2.3斯特列尔比RS ........................................................................................................ 9 3.2.42M因子 .................................................................................................................... 9 3.3评价光学系统像质： ......................................................................................................... 9 3.3.1用MTF曲线评价成像质量： ................................................................................ 9 3.3.2用特征频率传递函数值评价光学系统像质： .................................................... 10 3.3.3用MTF曲线的积分值来评价成像质量： .......................................................... 10 3.4微透镜阵列及CCD探测系统设计 ................................................................................. 10 3.5夫琅和费衍射仿真： ....................................................................................................... 12 3.5.1衍射条件 ................................................................................................................ 12 3.5.2程序设计 ................................................................................................................ 13 3.6设计总结 ................................................................................................................................... 15 3.7参考文献 ................................................................................................................................... 16 光电相位探测传感器设计
第1页 光电相位探测传感器设计 1．设计目的 了解其基本工作原理基础上，完成光电相位探测传观器系统的简易或原理性设计，实现该系统结构简单、使用方便、抗干扰能力强、实时性好、并且能够获得光波波前相位信息等特点，本课程设计主要是对前端的光电探测模块进行的。光电相位探测传感器主要由光学匹配系统、为透镜阵列、光电探测器、图像采集卡、数据处理计算机和光波相位模式复原软件等构成。
2．设计原理
图1设计总示意图 2.1光电探测器设计原理
图2 光电探测器原理示意图 入射激光束
数据处理
匹配系统 微透镜阵列 光电探
测器 图像采
集 光电相位探测传感器设计
第2页 1、入射光束采用的是He-Ne激光器，它的作用是定标并将入射光速的口径缩小（放大）到与微透镜阵列相匹配尺寸。 2、系统匹配其实是扩束系统它的作用是让后面的波的得平面波，微透镜阵列和光电探测器之间加入匹配透镜。 3、微透镜阵列将入射光瞳分割，对分割后的入射波前成像。 4、光电探测器用于接受光电信号，目前多用CCD探测器。 5、数据采集和数据处理采用计算机进行计算得到波前相位分布相关数据。
2.2相位匹配原理 在实际光学倍频和混频应用中，为了获得较高的转换效率，要考虑相位匹配条件。实现相位匹配的方法有利用晶体的双折射性质的角度相位匹配和晶体的折射率随温度变化的温度相位匹配。
2.3夫琅和费衍射原理 光学信息处理由于具有容量大、速度快、并行性及装置简单等优点，在二维图像信息存储、图像增强、特征识别、现代像质评价等许多方面有着重要的应用。随着计算机的日益普及，计算机仿真技术作为虚拟实验手段已经成为计算机应用的一个重要分支。作为科学计算软件，MATLAB的特点是使用方便、输入便捷、运算功能齐全，并且有大量的函数可供使用。用它来编写程序，不需要大量繁琐的编程过程，只需以数学方式表达和描述，因此特别适合工程计算和应用软件的编写。基于以上特点，我用MATLAB来仿真夫琅和费衍射。 根据夫琅和费衍射原理及实验装置建立仿真实验的数学模型，在此基础上给出编写仿真程序。分别得到矩形孔圆孔的夫琅和费衍射仿真实验结果。
2.4激光器原理： 激光器由三大基本系统组成：谐振腔、增益介质、抽运系统。 谐振腔作用：激光谐振腔是激光器的三个主要组成部分之一。在简单情况下，它是在激活物质两端适当地放置两个反射镜组成。作用之一是提供正反馈，使激活介质中产生的辐射能多次通过介质，当受激辐射所提供的增益超过损耗时在腔内得到放大、建立并维持自激振荡。 增益介质作用: 增益介质(即激光工作物质)，是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，有时也称为激光增益媒质，它们可以是固体（晶体、玻璃）、气体（原子气体、离子气体、分子气体）、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求，是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转，并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去；为此，要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。 抽运系统作用:谐振腔分为：开放式光腔和封闭腔。其中开放式光腔通常可分为稳定腔、非稳腔、临界腔三类。气体激光器是采用开腔的典型例子。