MATLAB進(jìn)行等傾干涉動(dòng)態(tài)模擬仿真

1、5.使用MATLAB進(jìn)行等傾干涉動(dòng)態(tài)模擬仿真5.1. 界面設(shè)計(jì)GUI界面設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)步驟：第一步構(gòu)思草圖，編排控件的布局。打開(kāi)MATLAB程序，在FILE菜單中選擇NEW GUI，打開(kāi)guide設(shè)計(jì)界面模板，界面模板左邊的各個(gè)控件可以直接用鼠標(biāo)拖到編輯框。第二步設(shè)置各控件的屬性。如設(shè)置各個(gè)控件的標(biāo)識(shí)（Tag），字體等。第三步各個(gè)控件代碼的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵是OpeningFcn(初始界面函數(shù))和控件的CallBack（回調(diào)函數(shù)）代碼的設(shè)計(jì)。初始界面函數(shù)即設(shè)定各參數(shù)的初始值，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定?；卣{(diào)函數(shù)是核心，是對(duì)界面控件觸發(fā)時(shí)的事件響應(yīng)函數(shù)。根據(jù)需要，等傾干涉條紋的動(dòng)態(tài)模擬圖形用戶界面使用了2

2、個(gè)按鈕（Push Button），標(biāo)識(shí)為繪圖和退出，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊任一項(xiàng)目，則會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的功能；4個(gè)靜態(tài)文本框（Static Text）用于輸入波長(zhǎng)，厚度及各自的單位；2個(gè)滑動(dòng)條（Slider），用鼠標(biāo)拖動(dòng)相應(yīng)的滑動(dòng)條就可以改變波長(zhǎng)和厚度的大??；1個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)象（Axes）用于顯示仿真結(jié)果。界面如圖4。圖 4 仿真界面5.2 演示控件的回調(diào)函數(shù)演示控件的功能是通過(guò)其回調(diào)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用戶界面設(shè)計(jì)完成之后，選中控件用鼠標(biāo)雙擊，在彈出的菜單中選擇Viewbacks,在其子菜單中選擇CallBack，就可以進(jìn)入回調(diào)程序編輯器中，在編輯器中編寫(xiě)控件代碼，使圖形界面完成約定的功能。演示控件的回調(diào)函數(shù)代碼為：l

3、ambda=get(handles.slider1,'value');d=get(handles.slider2,'value');f=200;n=1;N=300;xmax=10;ymax=10;x=linspace(-xmax,xmax,N);y=linspace(-ymax,ymax,N);for i=1:N for j=1:N r(i,j)=sqrt(x(i)2+y(j)2); B(i,j)=cos(pi*(2*n*d*cos(asin(n*sin(atan(r(i,j)/f)/lambda).2; endendNCLevels=255;Br=4*B*NC

4、Levels;colormap(gray(NCLevels);image(x,y,Br);axes(handles.axes1)5.3改變參數(shù)對(duì)比相鄰亮條紋間距變化規(guī)律用戶通過(guò)調(diào)節(jié)平臺(tái)的滑動(dòng)條，分別改變?nèi)肷洳ㄩL(zhǎng)，厚度影響等傾干涉的兩個(gè)參數(shù)，可以分別得到不同的干涉圖樣。5.3.1 改變?nèi)肷洳ㄩL(zhǎng)圖6 厚度d=0.0049405mm不變，波長(zhǎng)為=0.00045mm時(shí)，等傾干涉圖圖7 厚度d=0.0049405mm不變，波長(zhǎng)為=0.0005mm時(shí)，等傾干涉圖圖8 厚度d=0.0049405mm不變，波長(zhǎng)為=0.0006mm時(shí)，等傾干涉圖條紋變化特征：從圖6到圖8的調(diào)節(jié)過(guò)程中，隨著參數(shù)的增加，相鄰的亮條

5、紋之間的距離越來(lái)越大。5.3.2 改變薄膜厚度圖9厚度為d=0.6mm波長(zhǎng)，為=0.0005mm時(shí)，等傾干涉圖圖10 厚度為d=0.7mm，波長(zhǎng)為=0.0005mm時(shí)，等傾干涉圖圖11厚度為d=0.8mm，波長(zhǎng)為=0.0005mm時(shí)，等傾干涉圖從圖中可以看出條紋變化特征：薄膜的厚度d越大，即相鄰的亮條紋之間的距離越小，條紋越密，越不易辨認(rèn)。6 結(jié)束語(yǔ) 在光學(xué)領(lǐng)域里，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，特別是在光學(xué)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的理解離不開(kāi)光學(xué)實(shí)驗(yàn)。本文對(duì)等傾干涉實(shí)驗(yàn)理論進(jìn)行了分析，應(yīng)用MATLAB指令，采用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)對(duì)其干涉條紋進(jìn)行了模擬仿真，得到了光學(xué)實(shí)驗(yàn)的仿真圖像。利用matlab來(lái)開(kāi)發(fā)光學(xué)信息處理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)，提高了實(shí)驗(yàn)的效率，快速實(shí)現(xiàn)研究中的新構(gòu)想，這為光學(xué)的理論分析與實(shí)驗(yàn)提供了方便，并為相關(guān)課件設(shè)計(jì)提供了新的途徑。因此，推廣應(yīng)用類似于matlab這樣功能強(qiáng)大的編程軟件來(lái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，將給教學(xué)和科研帶來(lái)便利。參考文獻(xiàn) 1 張平.matlab基礎(chǔ)與應(yīng)用簡(jiǎn)明教程M.電子工業(yè)出版社.2001 2 曲偉娟.基于Matlab的光學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真J.西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，21(3)：21-24. 3 姚啟均.光學(xué)教程M.北京：高等教育出版社,2002. 4 謝謙.關(guān)于等傾干涉的討論J.商洛師范專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2002，16(2)：7