基于MATLAB的夫琅和费衍射光学仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了夫琅和费衍射的数值模拟，通过输入孔径函数与光源参数，计算并可视化衍射场强度分布，适用于光学教学与衍射现象分析。

详 情 说 明

基于夫琅和费衍射积分的MATLAB光学衍射仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台开发的光学衍射仿真系统，专门用于夫琅和费衍射现象的数值模拟与分析。系统采用夫琅和费衍射积分理论，结合快速傅里叶变换（FFT）算法优化，实现了高效精确的衍射场计算。通过本系统，用户可以直观地观察不同孔径条件下的衍射图样，并进行定量分析，为光学教学和科研提供有力的计算工具。

功能特性

• 多种孔径支持：可模拟单缝、双缝、圆孔、方孔等多种形状的衍射现象
• 参数灵活配置：支持自定义光源波长、入射角度、光强等参数
• 高效数值计算：采用FFT算法优化衍射积分计算，保证计算效率
• 丰富可视化：提供衍射图样强度分布图、三维衍射模式等多种显示方式
• 定量分析功能：自动计算主极大位置、衍射角等关键物理量

使用方法

1. 参数设置：在相应模块中输入孔径参数（形状、尺寸、位置）、光源参数（波长、入射角、光强）和观测参数（屏距、采样点数）
2. 运行仿真：执行主程序开始衍射场计算
3. 结果查看：系统将显示衍射图样的强度分布和相位信息
4. 数据分析：使用分析功能获取衍射特征的定量结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 显示器分辨率：1280×1024或更高

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括用户交互界面、衍射参数配置、夫琅和费衍射积分计算、快速傅里叶变换处理、衍射图样可视化生成以及衍射特征定量分析等完整工作流程。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的全过程控制，确保仿真计算的准确性和效率。