Matlab光学仿真课程设计-基于Matlab相干与非相干照明成像系统的仿真.pdf

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 课 程 Matlab 光学仿真课程设计 题 目 基于Matlab 相干与非相干照明 成像系统的仿真 院 系 电子科学学院 专业班级 光电14-1 班 学生姓名 学生学号 指导教师 2017 年7 月10 日 东北石油大学课程设计任务书 课程 Matlab 光学仿真课程设计 题目 基于Matlab 相干与非相干照明成像系统的仿真 专业 光电信息科学与工程 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 信息光学课程中光的相干、非相干照明情况下成像系统较为抽象，为形成直 观视觉效果，加深对课程的理解。本设计要求采用Matlab 软件对相干与非相干照 明下衍射受限成像系统进行仿真，对两种成像效果进行比较及分析。 基本要求： (1) 理解相干传递函数、光学传递函数的概念。 (2) 掌握Matlab 的使用流程，熟悉常用语句的使用方法。 (3) 采用Matlab 软件分别对在相干和非相干照明下衍射受限系统的成像进行仿真， 分析成像现象，分析各参数对实验结果的影响，撰写课程设计报告。 主要参考资料： [1] 王仕璠编著. 信息光学理论与应用[M].北京邮电大学出版社, 2013.3. [2] 钱晓凡编著.信息光学数字实验室[M].科学出版社,2015.7. [3] 徐金明,张孟喜,丁涛.MATLAB 实用教程[M].清华大学出版社,2005. [4] 郎海涛,钱晓凡.相干与非相干照明衍射受限系统成像仿真[J].激光杂志.2014, 35(4): 17- 19. 完成期限 2017.7.1~2017.7.10 指导教师 专业负责人 2017 年6 月28 日 目 录 第 1 章 概 述 1 1.1 成像系统的普遍模型 1 1.2 衍射受限系统的点扩展函数 1 1.3 Matlab 在光学仿真中的应用2 第2 章 相干照明下衍射受限系统的成像 3 2.1 相干照明 3 2.2 相干传递函数 3 2.3 相干传递函数与系统物理性质的联系 3 2.4 本章小结4 第3 章 非相干照明下衍射受限系统的成像 5 3.1 非相干照明 5 3.2 光学传递函数 5 3.3 OTF 与CTF 的关系 6 3.4 光学传递函数一般性质及意义 7 3.5 本章小结 8 第4 章 Matlab 程序设计、运行结果及分析 9 4.1 相干照明衍射受限成像系统的程序设计 9 4.2 非相干照明衍射受限成像系统的程序设计 9 4.3 程序运行结果及分析 10 4.4 本章小结 11 结 论 12 参考文献 13 附 录 14 I 东北石油大学本科生课程设计 第1 章 概 述 1.1 成像系统的普遍模型 我们在几何光学中学到，单个凸透镜可以成像。但是大多数光学成像系统都 不仅是单个透镜，它可以是由多个透镜和其他光学元件组合的复合系统。结合几 何光学中孔径光阑和光瞳的概念，在研究光学成像系统的性质时，可以不去涉及 系统的详细结构，而把整个系统的成像看成是一个“黑箱”的作用，只需知道黑 箱边端（即入瞳和出瞳平面）的物理性质，就可得到像平面的像场分布。 图1- 1 成像系统的普遍模型 为此，首先要知道黑箱对点光源发出的球面波的变换作用。对于实际