模拟夫琅禾费衍射的matlab源代码.doc

(完整word版)模拟夫琅禾费衍射的matlab源代码

源代码：
N=512;
disp('衍射孔径类型 1.圆孔 2.单缝 3.方孔')
kind=input('please input 衍射孔径类型：');% 输入衍射孔径类型
while kind~=1&kind~=2&kind~=3
disp('超出选择范围，请重新输入衍射孔径类型');
kind=input('please input 衍射孔径类型：');% 输入衍射孔径类型
end
switch(kind)
case 1
r=input('please input 衍射圆孔半径(mm)：');% 输入衍射圆孔的半径
I=zeros(N,N);
[m,n]=meshgrid(linspace(-N/16,N/16-1,N));
D=(m.^2+n.^2).^(1/2);
I(find(D<=r))=1;
subplot(1,2,1),imshow(I);
title('生成的衍射圆孔');

case 2
a=input('please input 衍射缝宽：');% 输入衍射单缝的宽度
b=1000;% 单缝的长度
I=zeros(N,N);
[m,n]=meshgrid(linspace(-N/4,N/4,N));
I(-a<m&m<a&-b<n&n<b)=1;
subplot(1,2,1);imshow(I);
title('生成的衍射单缝');

case 3
a=input('please input 方孔边长：');% 输入方孔边长
I=zeros(N,N);
[m,n]=meshgrid(linspace(-N/4,N/4,N));
I(-a/2<m&m<a/2&-a/2<n&n<a/2)=1;
subplot(1,2,1),imshow(I);
title('生成的方孔');
otherwise kind=input('please input 衍射孔径类型：');% 输入衍射孔径类型
end

% 夫琅禾费衍射的实现过程
L=500;
[x,y]=meshgrid(linspace(-L/2,L/2,N));
lamda_1=input('please input 衍射波长(nm)：');% 输入衍射波长;
lamda=lamda_1/1e6
k=2*pi/lamda;
z=input('please input 衍射屏距离衍射孔的距离(mm)：');% 衍射屏距离衍射孔的距离
h=exp(1j*k*z)*exp((1j*k*(x.^2+y.^2))/(2*z))/(1j*lamda*z);%脉冲相应
H =fftshift(fft2(h));%传递函数
B=fftshift(fft2(I));%孔频谱
G=fftshift(ifft2(H.*B));
subplot(1,2,2),imshow(log(1+abs(G)),[]);
title('衍射后的图样');
figure
meshz(x,y,abs(G));
title('夫琅禾费衍射强度分布')

实验输入：衍射孔径类型 1.圆孔 2.单缝 3.方孔
please input 衍射孔径类型：1
please input 衍射圆孔半径(mm)：3
please input 衍射波长(nm)：632
lamda =6.3200e-04
please input 衍射屏距离衍射孔的距离(mm)：1000000
实验结果：

程序说明：本实验可以选择孔径类型、孔径半径、输入波长、衍射屏和衍射孔的距离等。当衍射屏和衍射孔的距离相对较小时，此衍射为菲涅耳衍射，当距离相对较大时满足夫琅禾费衍射的条件，两者的程序一样，只是距离Z的大小不一致。又由于夫琅禾费衍射与傅里叶变换成正比，只差一个系数关系。所以程序中的衍射既是直接对物光进行傅里叶变换即可。