Matlab光學(xué)仿真設(shè)計(jì)

用 Matlab光學(xué)仿真設(shè)計(jì)關(guān)于光學(xué)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(diǎn)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(diǎn)的薄膜厚度；i0為薄膜的入射角；+λ/2為由于兩束相干光在性質(zhì)不同的兩個(gè)界面（一個(gè)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(yīng)用于光學(xué)表面的檢驗(yàn)、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(dāng)光程差為波長整數(shù)倍時(shí)，形成亮條紋，為半波長奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋。等傾條紋是內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)。如圖所示： 設(shè)計(jì)程序如下：為了方便計(jì)算，這里假設(shè)光波為垂直入射到薄膜上，并且設(shè)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(jì)算獲得等傾干涉二維和三維光強(qiáng)分別如圖所示。 二維圖像 三維圖像 設(shè)計(jì)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;