Matlab模拟光学实验：干涉、衍射、像差与V系统仿真研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于Matlab的光学实验仿真，涵盖了光的干涉、衍射、像差和光学V系统等多个方面的仿真研究，同时也介绍了如何将Matlab程序转化为独立运行的C++软件。" 这篇论文详细阐述了光学实验计算机仿真的重要性和广泛应用，特别是在光学教学和科学计算领域。作者曲伟娟通过Matlab这一强大的数学计算软件，对一系列光学现象进行了模拟，以直观展示和理解光学原理。 在光的干涉实验仿真部分，论文涉及了两列球面波干涉、多光束干涉、杨氏双缝和双孔干涉等实验。通过光波波前叠加和传播矩阵的方法，分析了单缝衍射对双缝干涉的影响，以及光场的时间相干性对干涉条纹对比度的作用。 光的衍射实验仿真部分，论文详尽探讨了各种规则和不规则形状孔径的菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射，包括单缝、矩孔、圆孔、圆盘、三角孔、黑白光栅等，有助于深入理解这两种衍射的区别和联系。 光学像差仿真则以相位转换理论为根基，仿真了赛德尔像差和泽尼克多项式等多种像差，展示了它们的轮廓图和三维形状。论文还应用Kingslak的方法分析了包含像差的双光束干涉图样，并讨论了像差对干涉条纹形态的影响。 光学V系统仿真是论文的另一重要内容，论文讨论了基于V系统进行光学信息处理的基本原理，并提出了一种仿真算法，用于实现网格滤波和图像的相加、相减等光学信息处理实验。 最后，为了克服Matlab程序需在其环境中运行的局限，论文介绍了如何使用Matcom 4.5将Matlab的M文件转换为C++代码，并在Visual C++环境下编译为独立的可执行文件，使得光学实验仿真软件能够在没有Matlab的环境下运行。 这篇论文提供了丰富的光学实验仿真案例，不仅加深了对光学基本概念的理解，也为光学实验教学和研究提供了有力的工具。关键词包括光学实验仿真、干涉、衍射、像差、傅里叶变换、Matlab、Matcom 4.5以及Visual C++。