基于菲涅尔波带片的光波衍射成像模拟MATLAB项目

资 源 简 介

该项目利用MATLAB模拟菲涅尔波带片的光波衍射特性，实现点光源的成像过程可视化。支持波长、焦距等参数调节，分析波带片结构对成像质量的影响，适用于光学教学与仿真研究。

详 情 说 明

基于菲涅尔波带片的光波衍射成像模拟系统

项目介绍

本项目是一个用于模拟菲涅尔波带片光波衍射成像特性的计算光学仿真系统。通过精确的菲涅尔衍射计算和波前传播算法，系统能够模拟点光源通过菲涅尔波带片的完整成像过程，并提供丰富的可视化分析功能。该系统可用于光学设计、成像质量评估以及衍射光学元件的教学研究。

功能特性

• 波带片结构模拟：生成不同焦距、半径和环带数量的菲涅尔波带片结构
• 衍射传播计算：基于菲涅尔衍射理论计算光波通过波带片后的传播过程
• 动态成像可视化：实时展示波前传播和成像平面光强分布
• 参数灵活调节：支持波长、焦距、波带片参数和成像平面位置的自由调整
• 成像质量分析：提供点扩散函数(PSF)和调制传递函数(MTF)等关键指标分析

使用方法

1. 设置光源参数：包括波长（nm）和光源三维坐标位置
2. 配置波带片参数：定义焦距（mm）、半径（mm）和环带数量
3. 指定成像平面：设置位置坐标和分辨率参数
4. 调整模拟环境：设定传播距离和采样点数
5. 运行模拟计算：系统将自动完成衍射传播计算和成像分析
6. 查看输出结果：包括波带片结构图、波前分布、光强图像和质量分析数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)
• 至少4GB内存（建议8GB以上）
• 支持图形显示的计算机系统

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括菲涅尔波带片结构生成算法、光波衍射传播计算引擎、成像平面光场分布模拟、成像质量评估分析模块以及结果可视化组件。该文件实现了从参数输入到结果输出的完整模拟流程，通过调用各功能模块完成衍射成像的数值计算和图形展示。