Matlab数字衍射光学实验二.docx
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Matlab数字衍射光学实验二
clear;
closeall;
lamda=0.6328;%入射光波长,单位um
z=200.0e3;%传播距离,单位um
h=2e3;w=2e3;%模拟光波的大小,单位um
dx=10.0;dy=10.0;%抽样间隔,单位um
M=h/dx;N=w/dy;%抽样点数
a0=1;%初始振幅大小为1
x0=0;y0=0;%模拟光源位于坐标原点
k=2*pi/lamda;%波数
%---------球面波表示-------%
[x,y]=meshgrid（-M/2*dx:
（M-1）/2*dx,-N/2*dy:
（N-1）/2*dy）;%M个点,两点之间的距离为dx
SphFunct=a0/z.*exp（i*k*z）.*exp（i*pi/（lamda*z）.*（（x-x0）.^2+（y-y0）.^2））;%球面波
I=abs（SphFunct）.^2;%光强度
I1=I./max（max（I））;%归一化强度,二维所以求两次max（）
Ph=angle（SphFunct）;%相位,函数angle（）表示取相位
figure
（1）;
imagesc（I1）;%做出球面波的强度分布图，没有强度变化，均匀光斑,这里做了彩图
figure
（2）;
P=（Ph+pi）/（2*pi）;%归一化相位
imshow（P）;%画出球面波的相位分布图
figure（3）;
imagesc（P）;%画出球面波相位分布的彩图
clear;
closeall;
lamda=0.6328;%入射光波长um
h=2e3;w=2e3;%模拟光波的大小um
dx=10.0;dy=10.0;%抽样间隔um
M=h/dx;N=w/dy;%抽样点数
A=1;%振幅为1
k=2*pi/lamda;%波数
theta=pi/6;%设定theta为30度
a=pi/2-theta;%波矢与x轴夹角
b=pi/2;%波矢与y轴夹角
c=theta;%波矢与z轴夹角
z=0;
%-----------平面波----------%
[x,y]=meshgrid（-M/2*dx:
（M-1）/2*dx,-N/2*dy:
（N-1）/2*dy）;%抽样网格
pingmianbo=A.*exp（i*k.*（x.*cos（a）+y.*cos（b）+z.*cos（c）））;%平面波公式
I=abs（pingmianbo）.^2;%光强度
I1=I./max（max（I））;%归一化强度
Ph=angle（pingmianbo）;%相位
figure
（1）;
imshow（I1）%做出强度分布图,没有强度变化，均匀光斑
figure
（2）;
imagesc（I1）;%画出强度分布彩图
figure（3）;
P=（Ph+pi）/（2*pi）;%归一化相位
imshow（P）;%画出相位分布图像
figure（4）;
imagesc（P）;%做出相位分布彩图
clear;
closeall;
lamda=0.6328;%入射光波长um
z=100.0e3;%传播距离um
h=2e3;w=2e3;%模拟光波的大小um
dx=10.0;dy=10.0;%抽样间隔um
M=h/dx;N=w/dy;%抽样点数
a0=1;%设定振幅
x1=-0.2e3;y1=0;%相当于将上图逆时针旋转90度后的S1,距原点0.2mm
x2=0.2e3;y2=0;%相当于将上图逆时针旋转90度后的S2,距原点0.2mm
k=2*pi/lamda;%波数
%---------球面波---------%
[x,y]=meshgrid（-M/2*dx:
（M-1）/2*dx,-N/2*dy:
（N-1）/2*dy）;%抽样网格
wave1=a0/z.*exp（i*k*z）.*exp（i*pi/（lamda*z）.*（（x-x1）.^2+（y-y1）.^2））;%第一束球面波
wave2=a0/z.*exp（i*k*z）.*exp（i*pi/（lamda*z）.*（（x-x2）.^2+（y-y2）.^2））;%第二束球面波
wave=wave1+wave2;%两束球面波相遇,即为两者复振幅之和
I=abs（wave）.^2;%光强度
I1=I./max（max（I））;%归一化强度
Ph=angle（wave）;%相位函数angle（）表示取相位
figure
（1）;
imshow（I1）;%画出球面波的强度分布图,没有强度变化,均匀光斑
figure
（2）;
P=（Ph+pi）/（2*pi）;%归一化相位
imshow（P）;%画出球面波的相位分布图
figure（3）;
imagesc（P）;%画出球面波的相位分布彩图
clear;
closeall;
lamda=0.6328;%入射光波长um
h=2e3;w=2e3;%模拟光波的大小um
dx=10.0;dy=10.0;%抽样间隔um
M=h/dx;N=w/dy;%抽样点数
A=1;%设定振幅为1
k=2*pi/lamda;%波数
theta1=-0.25*pi/180;%第一束平面波与z轴夹角
theta2=0.25*pi/180;%第二束平面波与z轴夹角
a1=pi/2-theta1;%波矢与x轴夹角
b1=pi/2;%波矢与y轴夹角
c1=theta1;%波矢与z轴夹角
a2=pi/2-theta2;%波矢与x轴夹角
b2=pi/2;%波矢与y轴夹角
c2=theta2;%波矢与z轴夹角
z=0e3;
%----------平面波表示----------%
[x,y]=meshgrid（-M/2*dx:
（M-1）/2*dx,-N/2*dy:
（N-1）/2*dy）;%二维抽样网格
wave1=A.*exp（i*k.*（x.*cos（a1）+y.*cos（b1）+z.*cos（c1）））;%第一束平面波
wave2=A.*exp（i*k.*（x.*cos（a2）+y.*cos（b2）+z.*cos（c2）））;%第二束平面波
wave=wave1+wave2;%两束光相遇
I=abs（wave）.^2;%光强度
I1=I./max（max（I））;%归一化强度
Ph=angle（wave）;%相位
figure
（1）;
imshow（I1）;%画出强度分布图
figure
（2）;
imagesc（I1）;%画出强度分布彩图
figure（3）;
P=（Ph+pi）/（2*pi）;%归一化强度
imshow（P）;%做出相位分布图
figure（4）;
imagesc（P）;%做出相位分布彩图
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