基于matlab的光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)仿真開(kāi)題報(bào)告-展示頁(yè)
2024-11-29 21:52本頁(yè)面
【正文】 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 3 [13] [14,15,16] [17] 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。另外法國(guó)也開(kāi)發(fā)完成其有自身特點(diǎn)的光傳輸軟件 Miro[11],該軟件采用 C++編寫(xiě)，可以運(yùn)行于多個(gè)平臺(tái)。其中軟件 Prop92 就是采用 Fortran 語(yǔ)言編寫(xiě)，最大采樣點(diǎn)數(shù)為512*512。 國(guó)內(nèi)外研究情況 在用 計(jì)算機(jī)模擬 [7]光學(xué)實(shí)驗(yàn) 軟件方面，國(guó)外的光學(xué) 衍射 模擬試驗(yàn)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。前期投資少，且可以減少貴重儀器的損傷等；另一方面，在教學(xué)上，將抽象難懂的概念、規(guī)律通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真生動(dòng)、形象地表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生更易于接受，具有明顯的教學(xué)效果 。通常，學(xué)校的教學(xué)中，將光 學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離，理論教學(xué)中需要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證，而光學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行一般要穩(wěn)定的環(huán)境、高精密的儀器 , 復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器以及光路的調(diào)試 , 花費(fèi)了技術(shù)人員相當(dāng)多的時(shí)間，往往很難調(diào)試到理想的狀態(tài)，搭建好的儀器和光路也會(huì)受到環(huán)境和溫度的影響 ,有時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏離理論預(yù)測(cè)。光場(chǎng)的頻率非常高，只能測(cè)量在一個(gè)比光的周期大得多的時(shí)間間隔內(nèi)的平均值，在計(jì)算衍射光波場(chǎng)的光振動(dòng)和光強(qiáng)分布時(shí)則利用菲涅爾 基爾霍夫衍射積分公式 [1,2,3]。 1 西安工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 題目： 基于 Matlab 的光學(xué) 實(shí)驗(yàn) 仿真 系 別 光電信息系 專 業(yè) 光電信息工程 班 級(jí) 070104 姓 名 王 X 生 學(xué) 號(hào) B0701041X 導(dǎo) 師 劉 XX 2020 年 11 月 21 日 2 [1,2,3] [4,5,6] [7] [8,9] [10] [11] [12] 課題 背景 及 研究意義 衍射是光波的一種重要特征 ,對(duì)光波衍射現(xiàn)象的討論是以惠更斯 菲涅爾原理為基礎(chǔ)的。事實(shí)證明，在大多數(shù)光學(xué)問(wèn)題中，可以采用光場(chǎng)的標(biāo)量衍射理論來(lái)描述和計(jì)算。在物理光學(xué)的光的衍射教學(xué)過(guò)程中，光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較抽象 , 如不借助實(shí)驗(yàn) , 學(xué)生很難理解理論、實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程。 為了在物理光學(xué)課程教學(xué)過(guò)程形象生動(dòng)，需要現(xiàn)代化的教學(xué)手段，千方百計(jì)地為學(xué)生提供觀察物理現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)課程的興趣，培養(yǎng)他們的思維水平和創(chuàng)新能力，應(yīng)該充分利用計(jì)算機(jī)軟件功能為教學(xué)增添活力，為學(xué)生理解復(fù)雜理論和實(shí)驗(yàn)做好鋪墊，可以用 MATLAB 軟件為平臺(tái) ,對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，具有兩個(gè)方面意義：一方面，利用仿真結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際實(shí)驗(yàn)。還可以 鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，研究一些更深入的光學(xué)問(wèn)題，這樣可以 拓寬知識(shí)面，提高能力 [4,5
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