一种衍射光学元件的研究

一种衍射光学元件的研究陶少华陈培锋丘军林（华中理工大学激光技术国家重点实验室武汉４３００７４）本文设计了一种新的衍射光学元件：在普通平凸透镜的表面上镀膜，利用计算机绘制的图样制成的胶片，蚀刻成环带阶梯状的图样，成为衍射光学透镜；分析了它的光强分布和制...     

杨氏双缝干涉实验的计算机模拟

为研究杨氏双缝干涉实验,借助Matlab语言编程进行了计算机虚拟仿真.该仿真能够直接绘制出各种条件下的杨氏双缝干涉的图样和光强分布曲线,并能同步计算出相应的条纹间隔,所得图样细致逼真,并可直观地分析该实验.该仿真技术使整个实验过程可观察,为理论分析和实验教学提供了新的有效的辅助手段.     

基于Matlab的光学衍射实验仿真

通过Matlab软件编程,实现对矩孔夫琅和费衍射的计算机仿真,结果表明:该方法直观正确的展示了衍射这一光学现象,操作性强,仿真度高,取得了较好的仿真效果。     

基于任意形状衍射屏的光学夫琅禾费衍射仿真

通过Matlab编程或作图软件,生成任意形状的衍射屏.将菲涅耳衍射积分化为含快速傅里叶变换的积分,求解出其在观察屏上的光场分布,输出任意形状衍射屏的夫琅禾费衍射的衍射花样.结果表明,通过计算机对任意形状衍射屏夫琅禾费衍射的仿真,有助于理解不同结构衍射屏下的夫琅禾费衍射花样的分布特征,是对光学衍射的理论分析和实验研究的有益补充.     

应用Maple仿真模拟光学干涉实验

Maple作为一种计算机代数系统,具有其它计算软件所不具备的显著优点.基于光波的叠加原理,利用Maple软件实现了双缝、牛顿环和迈克尔逊等典型光学干涉实验的计算机仿真,绘制了干涉图样和光强分布曲线,并分析了各种实验参数对干涉图样的影响,与实际实验结果一致.这为数字化仿真现代光学实验提供了一种好的手段.     

光学衍射实验系统的仿真

利用波动光学的基本理论,给出模拟衍射现象产生过程的算法,结合MATLAB语言的编程和图像处理功能,对实验室搭建的衍射实验光路进行仿真,最终得到各种不同类型衍射的衍射图样.结果表明,此算法不仅可以仿真衍射现象的产生过程,而且可以仿真各种类型的衍射图样,为光学理论分析与实验教学提供方便.     

基于GUI的可视化光学实验的仿真

随着计算机运算性能的快速提高,以及仿真软件的功能越来越强大,光学实验仿真在优化光学系统和模拟设计的过程中迅速发展起来,仿真系统引起了人们广泛的关注.本课题利用Matlab软件对经典的光学实验进行数学建模,编程运算,然后对实验进行计算机仿真,最后创建人机交互式GUI界面.使用者只需通过改变输入参数就可以模拟不同条件下的不同光学实验的实验现象.最终成果是设计完成一个实用的光学实验仿真平台.     

光的干涉和衍射的matlab模拟

运用matlab强大的计算和绘图能力,对光的双缝干涉、单缝夫琅禾费衍射、双缝衍射和衍射光栅的光谱进行仿真.仿真程序可以显示单色光入射时的光谱图样和光强分布曲线,并可输入实验参数,观察在不同条件下图像及光强曲线,并分析了它们各自的特点.     

高斯光束的微圆孔衍射变换的计算及其仿真

由菲涅尔-基尔霍夫衍射公式得到高斯光束的微圆孔衍射的积分式,推导了该积分式的数值算法和解析算法,用Matlab软件进行了仿真实验研究高斯光束的微圆孔衍射变换,有助于激光束衍射实验及其测控理论与技术的研究.     

微波单缝衍射中峰凹陷实验探究

实验中发现微波单缝衍射图样出现了中峰凹陷、回峰等畸变现象,图形畸变是由杂波与衍射波叠加造成的.通过增大原仪器单缝面板面积,控制实验条件,使实验获得了较理想的效果.     

微粒的夫琅和费衍射

本实验是用微米数量级的不透明颗粒与光的相互作用,产生小角度夫琅和费衍射和干涉图样,可以通过图样照片来测定微粒的几何结构。     

杨氏双缝干涉实验的虚拟仿真实现

为研究杨氏双缝干涉实验,并对各种条件下的杨氏双缝干涉实验的现象进行直观观测与分析,根据杨氏双缝干涉理论借助Matlab语言编程进行了计算机虚拟仿真。结果表明:该仿真能够直接绘制单色光和非单色光条件2种情况下杨氏双缝干涉的图样和光强分布曲线,并能同步计算出相应的条纹间距及对比度;所得图样细致逼真,并可直观地分析出各参量的改变对于干涉结果的影响。所得仿真结果和理论推导完全一致,因此,该仿真为理论分析和实验教学提供了新的有效的辅助手段。     

基于Matlab的光学实验仿真研究

光学实验在物理的学习当中非常重要,但非常复杂、抽象。如果采用Matlab图形用户界面来对其进行辅助,就会开发出一个方便、简单的光学实验仿真平台。基于Matlab的光学实验仿真还具有操作快捷、效率高等优点。笔者对此进行了分析,希望能为相关工作者提供参考依据。     

光栅衍射现象的计算机仿真分析

提出了一种使用MATLAB软件编写光栅衍射实验的计算机仿真程序的新方法。该仿真实验可以展示光栅光谱的全貌，便于分析衍射光栅的特点，为光学的理论分析与实验教学提供了方便，为相关课件的设计提供了新的途径。     

夫琅和费多缝衍射计算机模拟及公式推导

夫琅和费多缝衍射是单缝衍射调制的多光束干涉,是波动光学的重要理论。通过从单缝到多缝衍射的实验观察、研究及有关理论,运用推导多光束干涉和单缝衍射光强分布公式,对夫琅和费多缝衍射仿真验证,启示教学及实验。     

基于MATLAB杨氏双缝干涉仿真实验的实现

本文介绍MATLAB软件在物理实验教学中的应用,阐述杨氏双缝干涉实验的原理及怎样利用MATLAB编程技术实现了仿真。该仿真程序能够绘制单色光的杨氏双缝干涉图样和光强分布曲线,可以根据显示的杨氏双缝干涉模型更改实验参数,直观地分析各参数的变化对于干涉结果的影响,从而为光学理论和实验教学做了补充。     

基于Origin的迈克尔逊仪等倾干涉仿真研究

根据光的干涉原理，以迈克尔逊干涉实验为例，介绍利用Origin软件实现光学实验仿真的方法。通过改变入射光的波长、光强，介质的折射率、厚度，或者凸透镜的焦距等参数，可以观察到等倾干涉图样的相应变化，其逼真的仿真图与光强分布曲线为光学的理论分析与实验教学提供便利。该方法避免了复杂的编程，实现过程简便易学。     

基于Matlab的光学实验仿真平台

利用Matlab的强大计算功能和绘图功能,建立了一种光学实验仿真平台.     

夫琅和费单缝衍射现象的计算机模拟

《光学》是以实验为基础的科学,光的衍射是《光学》中的重点内容,在教学中发现学生对理解单缝衍射的光强分布及衍射花样随缝宽的变化规律时,存在一定困难。为了方便学生对衍射现象的理解,本文运用VB6.0和Photoshop4.0设计仿真了单缝衍射光强分布的实验规律,解决了这一问题。     

新型无衍射栅型结构光投影系统

提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上的条纹间距.理论分析与实验表明:该系统产生的无衍射结构光条纹的光强成正弦分布且对比度好,用于相位测量可以获得较高的相位分辨率,提高相位法测量的精度.整个系统光路简单、结构紧凑,有利于系统的集成与小型化.