Matlab光学仿真设计.docx

用 Matlab光学仿真设计关于光学中等倾干涉的现象 光电11401 刘兴伟 17号光线以倾角i入射，上下两条反 射光线经过/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=431881透镜作用汇聚一起，形成干涉。由于/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=100080入射角相同的光经薄膜两表面反射形成的?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=7747877反射光在相遇点有相同的?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId程差，也就是说，凡入射角相同的就形成同一条纹，故这些?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId斜度不同的?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=578974光束经薄膜反射所形成的干涉花样是一些明暗相间的/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId心圆环．这种干涉称为等倾干涉。基本理论：/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=472798薄膜干涉中两/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=8789788相干光的光程差公式（表示为?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=100080入射角的函数形式） 为式中n为薄膜的折射率；n0为空气的折射率；h为/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId射点的薄膜厚度；i0为薄膜的/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=100080入射角；+λ/2为由于两束/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=8789788相干光在性质不同的两个界面（一个是光疏-光密界面，另一是光密-光疏界面）上反射而引起的附加光程差；λ为真空中?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=674938波长。?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=472798薄膜干涉原理广泛应用于/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId学表面的检验、微小的角度或线度的/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId密测量、?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=470891减反射膜和/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=469380干涉滤光片的制备等。当/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId程差为?/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=674938波长整数倍时，形成亮条纹，为半/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=674938波长奇数倍时是暗条纹。等倾条纹是内疏外密的同心圆环。如图所示： 设计程序如下：为了方便计算，这里假设光波为垂直入射到薄膜上，并且设光源波长为450nm。薄膜的厚度魏0.35nm，透镜焦距为0.25m。通过matlab编程计算获得等倾干涉二维和三维光强分别如图所示。 二维图像 三维图像设计程序如下：F=0.25;Lambda=450*10e-9;d=3.5*10e-4;Theta=0.15;rMax=f*tan(theta/2);N=451;For i=1:Nx(i)=(i-1)*rMax/(N-1）-rMax；For j=1：Ny(i)=(i-1)*rMax/(N-1）-rMax；r(i,j)=sqrt(x（i）^2+y(j)^2;delta(i,j)=2*d/sqrt(1+r(i,j)^2/f^2);Phi(i,j)=2*pi*delta(i,j)/lambda;B(i,j)=4*cos(Phi(i,j)/2)^2;endendNCLevels=255;Br=(B/4.0)*NCLevels;figure(1);image(x,y,Br);Colormap(gray(NCLevels));axis sqare;Figure(2);mesh(x,y,Br);Calormap(gray(NCLevels));Axis square;