Matlab光學仿真設計

上傳人:jun****875 文檔編號:17802791 上傳時間:2020-12-06 格式:DOC 頁數(shù):3 大?。?08.91KB
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1、 用 Matlab光學仿真設計關于光學中等傾干涉的現(xiàn)象 光電11401 劉興偉 17號 光線以傾角i入射,上下兩條反 射光線經(jīng)過透鏡作用匯聚一起,形成干涉。由于入射角相同的光經(jīng)薄膜兩表面反射形成的反射光在相遇點有相同的光程差,也就是說,凡入射角相同的就形成同一條紋,故這些傾斜度不同的光束經(jīng)薄膜反射所形成的干涉花樣是一些明暗相間的同心圓環(huán).這種干涉稱為等傾干涉。 基本理論:薄膜干涉中兩相干光的光程差公式(表示為入射角的函數(shù)形式) 為式中n為薄膜的折射率;n0為空氣的折射率;h為入射點的薄膜厚度;i0為薄膜的入射角;+λ/

2、2為由于兩束相干光在性質不同的兩個界面(一個是光疏-光密界面,另一是光密-光疏界面)上反射而引起的附加光程差;λ為真空中波長。薄膜干涉原理廣泛應用于光學表面的檢驗、微小的角度或線度的精密測量、減反射膜和干涉濾光片的制備等。 當光程差為波長整數(shù)倍時,形成亮條紋,為半波長奇數(shù)倍時是暗條紋。等傾條紋是內疏外密的同心圓環(huán)。如圖所示: 設計程序如下:為了方便計算,這里假設光波為垂直入射到薄膜上,并且設光源波長為450nm。薄膜的厚度魏0.35nm,透鏡焦距為0.25m。通過matlab編程計算獲得等傾干涉二維和三維光強分別如圖所示。

3、二維圖像 三維圖像 設計程序如下: F=0.25; Lambda=450*10e-9; d=3.5*10e-4; Theta=0.15; rMax=f*tan(theta/2); N=451; For i=1:N x(i)=(i-1)*rMax/(N-1)-rMax; For j=1:N y(i)=(i-1)*rMax/(N-1)-rMax; r(i,j)=sqrt(x(i)^2+y(j)^2; delta(i,j)=2*d/sqrt(1+r(i,j)^2/f^2); Phi(i,j)=2*pi*delta(i,j)/lambda; B(i,j)=4*cos(Phi(i,j)/2)^2; end end NCLevels=255;Br=(B/4.0)*NCLevels; figure(1);image(x,y,Br); Colormap(gray(NCLevels)); axis sqare; Figure(2);mesh(x,y,Br); Calormap(gray(NCLevels)); Axis square;

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