【光学】基于matlab夫琅禾费圆孔衍射【含Matlab源码 062期】

原创

佛怒火莲 2021-08-21 20:45:26 博主文章分类：matlab完整代码 ©著作权

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一、简介

基于matlab夫琅禾费圆孔衍射

二、源代码

 %***********************模拟圆孔衍射图样**************************
% 方法：在圆孔中，均匀取点光源模拟；  该仿真可以理解为：基于夫琅禾费衍射（L的大小不影响图像）
clear,clc;
% 基本参数输入及处理*********************************
% 本例输入：Lambda = 632.8;  r = 0.1;  L = 1;  
Lambda = input('输入单色光的波长（单位为nm）：');
Lambda = Lambda * 1e-9;       %波长单位转为：m
r = input('输入圆孔的半径（单位为mm）：');
r = r * 1e-3;                 %圆孔半径单位转为：m
L = input('输入缝到屏的距离（单位为m）：');
light_x = zeros(90,25);
light_y = zeros(90,25);
A = zeros(90,25);

% 接收屏的参数处理*********************************
Screen_Xmax = 6*Lambda*L/r;              %屏X方向位置(边界)--单位为：m
Screen_Ymax = 6*Lambda*L/r;              %屏Y方向位置(边界)--单位为：m
Screen_x = linspace(-Screen_Xmax,Screen_Xmax,101);      %x取样101份
Screen_y = linspace(-Screen_Ymax,Screen_Ymax,101);      %y取样101份
Screen_xy = cell(101,101);
for x = 1:101
    for y = 1:101
        Screen_xy{x,y} = [Screen_x(x),Screen_y(y)];
    end
end

% 圆孔点光源的参数处理*********************************
% 该取点在x-y方向不是均匀的，中心选取的点光源数量较多，模拟高斯光
angle = 0:2*pi/90:2*pi*89/90;     %90份旋转角
r_l = linspace(r/25,r,25);        %半径分为25份
light_xy = cell(90,25);
for n = 1:90
    light_x(n,:) = r_l.*cos(angle(n));
    light_y(n,:) = r_l.*sin(angle(n));
end
for x = 1:90
    for y = 1:25
        light_xy{x,y} = [light_x(x,y),light_y(x,y)];
    end
end

% 各点光源的叠加处理*********************************
for s_x =1:101
    for s_y = 1:101
        for x = 1:90
            for y = 1:25
                r(x,y) = sqrt(sum((light_xy{x,y} - Screen_xy{s_x,s_y}).^2)+L^2);  %孔上的点光源到接收屏某点距离
            end
        end
        phi = 2*pi.*(r-L)./Lambda;                      %各点光源在接收屏某点的相位差
        sumcos = sum(sum(cos(phi)));
        sumsin = sum(sum(sin(phi)));
        A(s_x,s_y) = (sumsin^2 + sumcos^2)/(90*25)^2;   %各点光源在接收屏某点的振幅分布，数值[0,1]区间
    end
end