Matlab光学实验仿真研究：干涉、衍射、像差与V系统

"光学像差的仿真实验结果——windows系统中使用c#编写蓝牙通信程序的简单实例" 本文主要探讨了光学实验的计算机仿真技术，特别是在MATLAB环境中实现的光学实验仿真方法。作者曲伟娟在硕士学位论文中详细阐述了各种光学现象的模拟过程和结果，包括光的干涉、衍射、像差以及光学V系统仿真，同时设计了光学实验仿真软件界面，使其能够在独立的环境中运行。 1. 光的干涉实验仿真：通过光波波前叠加法模拟了两列球面波的干涉、多光束干涉等实验，使用传播矩阵描述衍射光波的波前传播，对杨氏双缝和双孔干涉进行仿真，并分析了单缝衍射对双缝干涉的影响。此外，研究了光场时间相干性对干涉条纹对比度的影响，这对于理解干涉现象和实验设计至关重要。 2. 光的衍射实验仿真：对不同形状的孔径（如单缝、矩孔、圆孔、圆盘、三角孔、黑白光栅等）的菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射进行了深入分析，这些仿真结果有助于理解衍射的基本规律和特征。 3. 光学像差仿真：基于相位转换理论，仿真了包括赛德尔像差在内的多种像差，生成了这些像差的轮廓图和三维形状图。通过金斯莱克(Kingslak)的方法模拟了包含像差的双光束干涉图样，讨论了像差对干涉条纹的影响，这在光学系统优化和像质评价中具有实际应用价值。 4. 光学V系统仿真：介绍了利用光学V系统进行光学信息处理的基本原理，提出了一种仿真算法，并通过该系统实现了网格滤波和图像的相加、相减等光学信息处理实验，展示了光学处理在信息科学中的潜力。 5. 软件界面设计：为解决MATLAB应用程序依赖其运行环境的问题，作者将MATLAB的M文件转换为C++代码，并在Visual C++环境下编译为可独立运行的程序，使得光学实验仿真软件可以脱离MATLAB环境独立运行，提高了软件的可用性和普及性。 关键词：光学实验仿真、干涉、衍射、像差、傅里叶变换、MATLAB、MATCOM 4.5、Visual C++。 这篇论文的贡献在于提供了一个全面的光学实验仿真实验平台，不仅可以用于科学研究，也为教学和工程实践提供了有力的工具，特别是对于理解光学现象、设计光学系统和优化光学实验有着重要的指导意义。