【正文】 論文）題目： 基于 Matlab的光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)仿真 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容： 課題背景和意義： 本課題主要培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)仿真的綜合能力。本課題涉及到光學(xué)知識(shí)，計(jì)算機(jī)仿真等知識(shí)內(nèi)容的綜合運(yùn)用，對(duì)學(xué)生以后從事光學(xué)設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 2） 202011前完成原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、并確定最終的設(shè)計(jì)方案。 ② 論文字?jǐn)?shù)： 不少于 ③ 外文翻譯字?jǐn)?shù)： 不少于 3000字。本文在仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地探討了利用 Matlab 實(shí)現(xiàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真的理論和方法，并詳細(xì)給出了光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)的仿真結(jié)果。 GUI 界面 需要請(qǐng)聯(lián)系我， 我的郵箱 ，內(nèi)容完整，程序以及 GUI 界面很詳細(xì)。gui interface III 目 錄 1 緒論 ....................................................................................................................... 1 光學(xué)仿真的研究意義 ....................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 2 Matlab 仿真的優(yōu)越性 ...................................................................................... 3 仿真的主要內(nèi)容 .............................................................................................. 3 2 光學(xué)衍射基本原理 ............................................................................................. 5 光的衍射現(xiàn)象 ................................................................................................... 5 衍射定義 ................................................................................................. 5 光的衍射現(xiàn)象 ......................................................................................... 5 惠更斯 —— 費(fèi)涅耳原理 ......................................................................... 6 夫瑯禾費(fèi)衍射原理 .......................................................................................... 7 夫瑯禾費(fèi)衍射的裝置 ............................................................................. 8 夫瑯禾費(fèi)矩孔衍射 ................................................................................. 8 夫瑯禾費(fèi)單縫衍射 ............................................................................... 10 夫瑯禾費(fèi)多縫衍射 ............................................................................... 11 多縫衍射圖樣 ......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 菲涅爾矩孔衍射 ..................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 夫瑯禾費(fèi)的矩形孔衍射 ................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 交互式 GUI 界面 ............................................................................................ 13 6 總結(jié) ..................................................................................................................... 14 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 15 致 謝 ........................................................................................................................ 16 IV 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .................................................................... 17 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ......................................................................... 18 附錄 1（ GUI 編程） ............................................................................................ 19 1 緒論 1 1 緒論 光學(xué)仿真的研究意義 在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，人們通過(guò)對(duì)研究對(duì)象建立模型，用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程和得到運(yùn)算結(jié)果，尋找出最優(yōu)方 案，然后再予以物理實(shí)現(xiàn)，此即為計(jì)算機(jī)仿真科學(xué)。仿真程序運(yùn)行時(shí)，首先要對(duì)描述系統(tǒng)特性的模型設(shè)置一定的參數(shù)值，并讓模型中的某些變量在指定的范圍內(nèi)變化，通過(guò)計(jì)算可以求得這種變量在不斷變化的過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的具體情況及結(jié)果。借助計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力，可以反復(fù)改變輸入的實(shí)驗(yàn)條件、系統(tǒng)參數(shù)，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。 仿真光學(xué)實(shí)驗(yàn)也可應(yīng)用于基礎(chǔ)光學(xué)教學(xué)。為了克服光學(xué) 實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求比較苛刻的缺點(diǎn)，可采用計(jì)算機(jī)仿真光學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，配合理論課的進(jìn)行，把光學(xué)課程涉及的大多數(shù)現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，以加深對(duì)光學(xué)內(nèi)容西安 xx 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的理解。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在科學(xué)計(jì)算方面，國(guó)外的光學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真是在模擬設(shè)計(jì)和優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的 [1]。該軟件是一套成 熟的商業(yè)化光傳輸軟件，在處理光傳輸?shù)臄?shù)值模擬算法上有獨(dú)到之處，主要體現(xiàn)在其快速傅里葉變換的計(jì)算效率很高 :軟件采用特殊方法能夠處理小于計(jì)算分辨率的灰塵點(diǎn)的衍射過(guò)程以及截止頻率小于計(jì)算網(wǎng)格分辨最小頻率的濾波過(guò)程等。目前己基本完成的 SG99[4]光傳輸可靠，模擬計(jì)算軟件的開(kāi) 發(fā)，推出的標(biāo)準(zhǔn)版本基本能穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì) SG99 主要計(jì)算模塊的驗(yàn)證結(jié)果表明 SG99 對(duì)能流放大、線性傳輸、非線性傳輸?shù)挠?jì)算是合理可靠的，其中線性傳輸?shù)挠?jì)算模塊的計(jì)算精度與國(guó)外同類(lèi)軟件 Fresnel 相當(dāng) 。也有針對(duì)理科和工科低 年級(jí)學(xué)生使用的光學(xué)教材，該教材使用 Matchcad 繪制各種逼真的光學(xué)儀器，創(chuàng)造出仿真的光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可利用其進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。結(jié)合國(guó)家十五教材建設(shè)計(jì)劃，在光學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真方面進(jìn)行大量的研究，各項(xiàng)研究工作將在后續(xù)各章中一一介紹。其特點(diǎn)是 : (l)可擴(kuò)展性 :Matlab 最重要的特點(diǎn)是易于