Matlab仿真在光学教学中的应用探析

光学实验的计算机仿真在光学教学方面引起了广大教育工作者的广泛关注。由于教学和实验需要,各种仿真方式不断出现。本文系统地探讨了利用Maltab实现光学仿真的理论和方法,并详细给出了各种仿真结果。以杨氏双缝干涉、牛顿环干涉为例,模拟出了在这两种情况下的图样、光强分布曲线。模拟结果与理论相一致,对大学物理的光学教学起到了一定的促进作用。     

基于天基光学观测的空间碎片运动轨道仿真

根据天体力学与测量的相关原理,结合太阳晨昏轨道卫星数据和光学相机观测范围信息,本技术提出基于天基光学观测平台的空间碎片运动轨道仿真方法,并且依据仿真方法给出仿真实例,进一步验证了该方法的有效性和正确性,为后续深入研究空间碎片相关问题奠定基础。     

介电屏蔽体的光学电压互感器的电场仿真研究

光学电压互感器是电子式电压互感器的一种类型,它相比传统电压互感器具有体积小,价格低廉,绝缘易实现等优点。利用分布式光学传感器测量高电压是光学电压互感器的研究方向之一。本文通过电磁场仿真软件对基于分布式传感器和介电屏蔽体的光学电压互感器的模型进行了仿真。仿真结果表明:高介电常数的屏蔽体使互感器内部电场分布均匀,简化了互感器内部绝缘设计;屏蔽体能够减小外部杂散电场对电场测量的影响;屏蔽体和高斯积分算法相结合,能够大大提高光学电压互感器的测量准确度。     

三维光学实验仿真

以光的夫琅禾费多缝衍射、多缝干涉、夫琅禾费圆孔、矩形孔衍射、牛顿环实验以及迈克耳孙干涉实验为例,利用origin软件实现光学实验三维仿真。找出实验的光强公式,并进行参数设定,从而得到origin软件所需要的矩阵元的值,就可得一个光强的数据矩阵,进一步可得到仿真图。得到的仿真图简单明了,有利于观察,为光学探究提供方便。     

一种星地量子密钥通信仿真平台

针对星地量子密钥通信空间环境复杂、国内暂不具备实物实验条件的现状,提出一种用于量子密钥通信的计算机仿真平台设计.该平台具有仿真星地量子密钥通信中APT及单光子传输捕获过程的能力和自适应光学对传输畸变波前的修正能力.使用此平台,得到了星地量子密钥通信跟瞄精度、自适应光学对畸变波前的修正及单光子捕获概率、误码率的合理仿真结果,证明此仿真平台对实际系统的设计具有参考意义.     

用Matlab在光的衍射教学中的模拟研究

MATLAB将高性能的数值计算和可视化功能集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于各种科研与教学领域。本文系统地探讨了利用Maltab实现光学仿真的方法,并具体给出了各种仿真结果。以单缝衍射、光栅衍射为例,模拟出了在这两种情况下的衍射图样及光强分布曲线。实验结果与理论相符合,对大学物理的光学实验教学起到了一定的促进作用。     

光学衍射图样的MATLAB仿真

介绍光学的标量衍射理论,从基尔霍夫衍射公式推导平行光入射多种形状衍射孔径情况的衍射光场分布公式。通过MATLAB软件编程,仿真衍射过程。并且制作GUI界面,仿真各种形状孔径的衍射图样。仿真结果表明,GUI界面具有可操作性和人机交互性强的特点,得到了正确的衍射图样。     

基于Matlab的光学图样的仿真

随着计算机技术的快速发展和应用的普及,将计算机应用在物理实验上也变得越来越广泛。而计算机的仿真技术不仅可以应用在科学计算和工程设计,在光学实验仿真上也发挥着重要作用。Matlab就是其中一种方便实用的仿真、模拟、计算软件。计算机仿真具有以下特点:运算速度快;可以减少外界条件对实验的限制;计算机在模拟过程中所展示出的各种实验现象、状态,具有观测方便,过程可控制等方面的优点。利用Matlab对光学实验如干涉、衍射、偏振等的仿真应用已经成为现代大学物理教学和实践的重要组成部分,也将成为必不可少的依托手段。     

基于SPEOS CAA的手机外观视觉仿真

本文讨论了手机外观视觉仿真的原理与过程,建立了手机视觉仿真方法的框架模型。以CATIA为平台,依据人眼视觉仿真方法完成了手机外观模型的建立,并通过光学仿真算法,利用SPEOS CAA的VE模块对手机使用者的视线进行了追踪,成功模拟了手机的几组外观效果,避免了昂贵的手机样机制作。     

基于大气湍流光学传递函数的图像复原

本文讨论了大气湍流的光学传递函数,基于大气湍流中图像降质的先验知识,对湍流模糊图像逆滤波复原和维纳滤波复原进行了仿真实验。     

一种新型激光发射天线的设计与研究

文章基于自由空间光通信折射式发射天线的特殊性,提出与设计一般的开普勒望远镜不同的设计理念,重点利用机械变焦补偿变焦透镜的原理,、设计出一种适合FSO的可连续变焦的激光天线,通过光学软件OSLO Premium Edition6．2对变焦物镜进行仿真,并用MATLAB仿真验证了设计系统的可行性。     

基于加强表面栅结构的定向声辐射研究

正本文利用COMSOL Multiphysics有限元物理仿真软件对基于加强表面栅结构的定向声辐射效应进行了仿真研究,结果表明加强表面栅结构能有效增强定向声辐射效果。人工结构表面波近年来备受学术界关注。在光学中,无论是金属表面的表面等离激元还是光子晶体表面的表面电磁态都可以通过人工表面结构来调制,在此基础上人们实现了     

基于飞行训练模拟器的轰炸瞄准系统半物理仿真

为了满足飞行训练模拟器高逼真度的要求,在充分研究轰炸瞄准系统的工作原理和操作过程的基础上,提出轰炸瞄准系统采用半物理仿真。针对轰炸瞄准系统进行了观测瞄准机构改装和光学成像改装,改装之后的系统,不仅可以提供了与实装一致的操作感觉,而且简化了原系统内部传动结构,提高了仿真系统的可靠性,大大提高了训练效益和水平。     

基于Matlab的光栅衍射仿真研究

衍射实验在光学实验中尤为重要,首先根据惠更斯-菲涅耳原理,计算出衍射光强的表达式,使用Matlab软件,通过调整缝数N、波长λ、光栅常数d这些参数,对衍射光栅的光强分布及谱线特征做了仿真实验,仿真结果与原有的实验结果基本保持一致。因此,把仿真模拟作为教学的辅助工具非常有帮助,可以使学生进一步加强对光栅衍射的理解和认识,并掌握其规律和特征,对于研究以衍射光栅为关键元件的光谱仪器意义重大。     

用Matlab描述物理中的光学现象

在普通物理教学中,大学生通常接触轻多的数学公式,由于知识的不完整,对物理定义理解不深。因此,在教学中运用计算机进行辅助教学是十分必要的。本文用Madab语言模拟实现了物理教学中的光学实验,并且给出了实验仿真效果,有助于学生更形象地理解物理光学现象。     

光学镜头技术领域的专利审查标准讨论

本文从光学镜头领域的技术特点出发,介绍了在该领域的专利审查中与创造性和充分公开有关的争议情况,并尝试对这两个问题给出更加合理的审查标准建议。对于创造性而言,应当重点考虑本申请说明书中对技术效果的记载,以及申请人提交的意见陈述和仿真/实验数据,并由此判断其是否具有创造性;对于充分公开而言,为了保证光学镜头领域专利数据的真实性和完整性,保证"查资料法"的顺利实施,应当要求申请人在原始说明书中提供完整的镜头参数表。没有提供的,至少应当在意见陈述中提交合理的镜头参数表。     

专注微纳光学 期待开拓创新

微纳光学是指研究微米乃至纳米尺度下的光学现象的学科,随着光学系统体积的不断缩小,光学特性也会发生改变,当特征尺寸达到微纳米量级,就会出现许多宏观条件下所没有的特性。利用微纳尺寸结构的光学特性,可以设计出新型光学器件、系统和装置。微纳光学制造业主要利用微纳光学技术生产因微纳结构而产生特殊光学性能或呈现特殊视觉效果的光学膜和器件。     

光学的发展历史概述

介绍了光学的发展简史,系统地概述了光学发展的萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等五大历史时期,试图为广大读者提供一套关于光学发展历史的理论参考。     

亚波长金属透镜结构的优化研究

随着纳米光学的兴起,为了适应集成光路的搭建,表面等离子体(Surface Plasmon,SP)器件受到了越来越多的关注,本文首先介绍了本章首先介绍了对称型金属透镜的结构,又根据透镜原理,设计了双面金属透镜结构,并用FDTD进行模拟仿真及优化,为以后金属透镜的设计以及理论分析提供了有力的实验证据。     

科技馆光学展品研究

从古至今,在光学领域的科技发展对世界的影响也非常明显。在科技馆内,光学类的展品推陈出现,虽不能全面展现出光学的博大精深,但是也能起到为大众进行基础经典光学的科普作用。本文将从光学学科在科技馆内的展示方式来浅谈一下光学展品的发展演变。