光学仿真在MATLAB中的应用主要集中在对光的传播、衍射以及成像等现象的模拟。MATLAB作为一个强大的数值计算和可视化工具，为光学研究提供了便利的平台。本书《光学扫描全息术与MATLAB》由Ting-Chung Poon撰写，详细介绍了如何利用MATLAB进行光学仿真，特别是衍射现象的模拟。 1. **线性不变系统**：光学仿真中的许多问题可以归结为线性不变系统的分析，这涉及到系统的输入和输出之间的线性关系。MATLAB中的滤波器设计和信号处理工具箱可以用来处理这类问题。线性不变系统的基本概念包括卷积和相关，它们是理解光波传播和相互作用的关键。 2. **平面波和球面波解**：在光学仿真中，平面波和球面波是描述光传播的两种基本解。平面波假设光波在无限大空间中均匀传播，而球面波则适用于点光源发出的光。MATLAB可以用于计算这两种波形在不同条件下的传播特性。 3. **菲涅尔衍射**：菲涅尔衍射是当障碍物或孔径尺寸与光波长相当或更小时发生的衍射现象。书中详细讨论了如何使用MATLAB模拟菲涅尔区的衍射过程，这对于理解光学成像和光学系统的设计至关重要。 4. **光学扫描全息术**：这是一种利用光的干涉原理记录和重构物体信息的技术。MATLAB可以用来模拟全息图的记录过程，以及通过扫描来重建物体的三维图像。这一技术在数据存储、光学信息处理和三维显示等领域有广泛应用。 5. **MATLAB工具箱的应用**：MATLAB提供了多个与光学仿真相关的工具箱，如Optimization Toolbox（优化工具箱）用于优化光学系统设计，Image Processing Toolbox（图像处理工具箱）用于处理和分析仿真结果，以及Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）用于处理光学信号。 6. **编程实践**：书中可能包含了一系列MATLAB代码示例，读者可以通过这些代码学习如何实现特定的光学仿真任务，如光源的建模、光路的追踪、衍射图案的生成等。 7. **版权与使用许可**：请注意，书籍的使用应遵守版权法规，未经许可，不得擅自翻译或复制。对于学术研究和评论，可以引用书籍中的短片段。 通过学习这本书，读者不仅可以掌握光学基础理论，还能深入了解如何利用MATLAB进行实际的光学仿真，这对于在科研、工程或教育领域从事光学工作的人来说是非常有价值的资源。

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里面每一行代码都有备注，两种衍射都能调出来，可根据需要调光屏距离，图案可视化也可根据需要调整，但个人认为已经是挺好看了~ 使用说明： 1.如果有一定的基础知识储备，直接跟着注释看代码理解 2.如果想直接拿图： a.代码中z1,z2可用于调两个图的观察屏距离，绘图部分代码可以调标签的位置 b.其他的参数设置也都可调 c.自主绘制白底黑色的图案可以替换bmp文件得到不同的衍射屏形状 3.如果代码乱码，则是matlab编码格式不同，可以自行调整编码格式或者直接转为txt文件

科研方向相同的可以一起沟通一下，上面这个程序是一个比较完整的光参量振荡器的仿真程序，有一个主程序，和几个函数程序，方便运行和根据自己的模型场景进行修改，希望对大家有所帮助

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第四章光的衍射实验仿真 如果转动实验中的狭缝，则衍射图样也随之转动，而其延伸的方向总是保持与缝 的延伸方向正交(见图4．14(a))。如果把缝的长度缩小，使之成为矩形孔，从相互正 交的两个方向上来限制光束，则衍射图样也沿相互正交的两个方向延伸(见图 4．14(b))。如果采用三角孔，衍射图样将沿六个方向扩展(见图4．14(c))。若孔径边数 继续增多，采用五边形。衍射图样将沿十个方向扩展(见图4．140))。可以想到，随 着多边形边数的增加，衍射图样向外扩展的方向也增加。圆形相当于多边形边数趋于 无穷，因而圆孔的夫琅禾费衍射图样过渡为一系列同心圆环(见图4．14(e))。 将上述各实验归纳起来，可以看出夫琅禾费衍射现象具有如下鲜明的特点：第一， 光束在衍射屏上什么方位受到限制，则接收屏幕上的衍射图样就沿该方向扩展；第二， 通光孔线度越小，对光束的限制越厉害，则衍射图样越加扩展，即衍射效应越强。 fa)圆环 (b)双圆孔 (c)双矩孔 图4 15其他孔径夫琅禾费衍射仿真图样 图4．15表示圆环、双圆孔、双矩孔的夫琅禾费衍射图样，与理论推导的衍射图样 强度分布相吻合。 4．4．2不规则形状子L的夫琅禾费衍射 单缝、矩孔、圆孔等规则孔径的夫琅禾费衔射图样强度分布可由衍射理论直接得 出，根据公式可以对其有一定的理性认识。但对于复杂的图形，并不能简单地用数学 公式描述其透射函数。那么如何了解它们的夫琅禾费衍射图样强度分布呢?对其进行 计算机仿真就非常必要。图4．16表示五角星、旋转五边形的夫琅禾费衍射图样。 fa)五角星 (b)旋转五边彤 图4．16复杂孔径夫琅禾费衍射仿真图样 夫琅汞费衍射是实现傅里叶变换运算的物理手段之一．这一重要事实是对光学图 像作频谱分析的基础。利用Matlab可以实现任何平面物体的夫琅禾费衍射，获得其频 谱。这对于应用仿真的手段在频谱域处理光学图像带来了方便。

MATLAB光学仿真实用教程 代码 作 译 者：屈玉福、陈沛戎 ，供大家学习参考。

通过MATLAB软件，精确的绘制出衍射光学元件菲涅尔波带片。

matlab光线追迹例子，用于三片式光学结构追迹仿真

利用matlab实现光学系统像差仿真，泽尼克像差代码实现