matlab 计算全息

全息是一种记录物体三维信息的技术，可以通过全息图来还原物体的形状、大小、位置和颜色等信息。在 MATLAB 中，可以使用光学工具箱（Optics Toolbox）来进行全息计算。

下面是一个简单的全息计算的 MATLAB 代码示例：

% 定义物体的形状和位置
object = zeros(100,100);
object(40:60,40:60) = 1;

% 定义光源和光波的参数
wavelength = 632.8e-9;
k = 2*pi/wavelength;
x = linspace(-1,1,100);
[X,Y] = meshgrid(x,x);
r = sqrt(X.^2+Y.^2);
theta = atan2(Y,X);
a = 0.5;

% 计算物体的复振幅
object_complex = object.*exp(1i*a*2*pi*r.^2);

% 计算物体到全息图的距离
z1 = 0.1;
z2 = 0.2;

% 计算全息图的大小和像素间隔
L = 0.05;
M = 256;

% 计算全息图的采样点
dx = L/M;
x = (-M/2:M/2-1)*dx;

% 计算全息图的频率坐标
du = 1/L;
u = (-M/2:M/2-1)*du;

% 计算全息图的传递函数
H = exp(1i*k*z2)*exp(-1i*pi*wavelength*z2*du^2*(X.^2+Y.^2));

% 计算全息图的复振幅
hologram_complex = fftshift(fft2(H.*object_complex));

% 显示全息图的强度分布
hologram_intensity = abs(hologram_complex).^2;
imagesc(x,x,hologram_intensity);
axis equal tight xy;
colormap(gray);

这段代码将创建一个 100x100 的方形物体，然后计算物体到全息图的距离，并使用 FFT 算法计算全息图的复振幅。最后，通过显示全息图的强度分布来可视化全息图。

需要注意的是，以上示例代码仅用于演示全息计算的基本原理，实际应用中需要考虑更多的因素，如物体的复杂形状、光源的波峰波谷等。