MATLAB实现4f系统菲涅尔滤波片衍射光波模拟与分析

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，完整模拟4f光学系统中菲涅尔滤波片的光波传播与衍射过程。支持滤波片参数优化、光场计算及衍射图案可视化，适用于多波长光学系统设计与分析。

详 情 说 明

基于4f系统的菲涅尔滤波片衍射光波模拟与分析程序

项目介绍

本项目实现了对4f光学系统中菲涅尔滤波片设计的完整模拟流程。通过建立精确的光波传播模型，能够模拟光波经过滤波片后的衍射效果。程序包含滤波片参数优化、光场传播计算、衍射图案可视化等功能模块，支持不同波长、孔径尺寸和滤波参数的对比分析，为光学滤波设计提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 精确的光波传播模拟：基于傅里叶光学传播算法和菲涅尔衍射数值计算
• 多参数灵活配置：支持波长、光强分布、滤波函数类型等参数的自定义设置
• 全面的可视化分析：提供光场分布图、衍射效果对比、三维动态模拟等多种展示方式
• 专业性能评估：计算调制传递函数(MTF)、点扩散函数(PSF)等关键光学指标
• 优化设计支持：内置滤波片参数优化算法，助力光学滤波设计

使用方法

1. 配置输入参数：

- 光源参数：波长（nm）、光强分布、相位信息 - 滤波片规格：孔径尺寸（mm）、滤波函数类型、空间频率响应 - 系统参数：透镜焦距（mm）、传播距离（mm）、采样点数 - 模拟设置：分辨率、计算精度、迭代次数

1. 运行主程序启动模拟计算

1. 查看输出结果：

- 光场分布图（输入平面、滤波平面、输出平面） - 衍射效果对比分析 - 性能指标数据报告 - 三维可视化动态展示

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 推荐内存：8GB以上
• 需要安装Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括光学传递函数建模、光波传播计算流程控制、参数初始化配置、衍射图案生成与可视化展示、性能指标分析与报告输出等关键模块。该文件实现了从输入参数处理到最终结果输出的完整仿真流程，为用户提供一站式的光学滤波模拟解决方案。