Matlab：实现菲涅尔直边衍射仿真

本文基于光学原理，用Matlab实现菲涅尔直边衍射现象仿真。

Project Code

% 作者：ZQJ
% 日期：2021.5.18 星期二

%***********************菲尼尔直边衍射仿真**************************
clear,clc,close all;
% 本例输入：Lambda = 632.8; L = 0.2;
Lambda = input('输入光的波长（单位为nm）：');
Lambda = Lambda * 1e-9;       %波长单位转为：m
L = input('直边挡板到接收屏的距离（单位为m）：'); 

x = -0.001:0.000003:0.001;
w = sqrt(2/Lambda/L).*x;
I0 = 1;                       %定义标准光强
C = linspace(0,0,length(x));  %预定义数组
S = linspace(0,0,length(x)); 

% 进行菲涅尔积分运算******************************
for n=1:length(x)
    C(n) = integral(@cos_fun,0,w(n));      %菲涅尔积分实部
    S(n) = integral(@sin_fun,0,w(n));      %菲涅尔积分虚部
    I = I0/2.*((C+0.5).^2+(S+0.5).^2);     %光强数值
    F = C + 1i.*S;
end

% 光强分布曲线************************************
plot(x,I);
xlabel('x'),ylabel('I(x)');
title('Intensity');
% 考纽卷线************************************
figure, plot(F);
title('Cornu Spiral');
% 光强分布************************************
figure;
imagesc(x,max(x),I);
colormap hot;
title('Intensity Distribution');

% 函数调用**********************************************
function Z_Fresnel_integral = cos_fun(t)
% 函数功能：菲涅尔积分余弦函数
    Z_Fresnel_integral = cos(0.5*pi*t.^2);
end
function Z_Fresnel_integral = sin_fun(t)
% 函数功能：菲涅尔积分余弦函数
    Z_Fresnel_integral = sin(0.5*pi*t.^2);
end
           

仿真结果图：

• 光强函数曲线图：

  

• 考纽卷线图：

  

• 光强分布图：

  

专栏内容供作者本人或大家学习使用，多多指教 ~