MATLAB进行等倾干涉动态模拟仿真

5■使用MATLAB进行等倾干涉动态模拟仿真5.1.界面设计GUI界面设计［6］主要包括以下几个步骤:第一步构思草图，编排控件的布局。打开MATLAB程序，在FILE菜单中选择NEWGUI，打开guide设计界面模板，界面模板左边的各个控件可以直接用鼠标拖到编辑框。第二步设置各控件的属性。如设置各个控件的标识（Tag）,字体等。第三步各个控件代码的设计。关键是OpeningFcn（初始界面函数）和控件的CallBack（回调函数）代码的设计。初始界面函数即设定各参数的初始值，可根据实际情况设定。回调函数是核心，是对界面控件触发时的事件响应函数。根据需要，等倾干涉条纹的动态模拟图形用户界面使用了2个按钮（PushButton）,标识为绘图和退出，用鼠标点击任一项目，则会执行相应的功能；4个静态文本框（StaticText）用于输入波长，厚度及各自的单位；2个滑动条（Slider），用鼠标拖动相应的滑动条就可以改变波长和厚度的大小；1个坐标轴对象（Axes）用于显示仿真结果。界面如图4。，J，JI 就可以进入回调程序编辑器中，在编辑器中编写控件代码，使图形界面完成约定的功能。演示控件的回调函数代码为：lambda二get(handles.sliderl,'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);fori=1:Nforj=l:Nr(i,j)=sqrt(x(i厂2+y(j厂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*NCLevels;colormap(gray(NCLevels));image(x,y,Br);axes(handles.axesl)5.3改变参数对比相邻亮条纹间距变化规律用户通过调节平台的滑动条，分别改变入射波长，厚度影响等倾干涉的两个参数，可以分别得到不同的干涉图样。5.3.1改变入射波长-10 -5 0 5 10彼长 0.00045mm厚度0.49405mm-10 -5 0 5 10彼长 0.00045mm厚度0.49405mm绘图|退岀图6厚度d=0.0049405mm不变，波长为九=0.00045mm时，等倾干涉图-1010-505-10 -50 5 10波长 0.0005mm厚度0.49405mm-1010-505-10 -50 5 10波长 0.0005mm厚度0.49405mm|绘图|退出图7厚度d=0.0049405mm不变，波长为九=0.0005mm时，等倾干涉图-10 -5 0 5 10-10 -5 0 5 10图8厚度d=0.0049405mm不变，波长为九二0.0006皿症时，等倾干涉图退出条纹变化特征：从图6到图8的调节过程中，随着参数九的增加，相邻的亮条纹之间的距离越来越大。5.3.2改变溥膜厚度波长 0.0005mm1厚度0.60119波长 0.0005mm1厚度0.60119mm4►退岀图9厚度为d=0.6mm波长，为九=0.0005mm时，等倾干涉图-10-505彼长 0.0005mm厚度0.70024mm退岀-10-505彼长 0.0005mm厚度0.70024mm退岀图10厚度为d=0.7mm，波长为九=0.0005mm时，等倾干涉图绘图 退岀图11厚度为d=0.8mm，波长为九=0.0005mm时，等倾干涉图从图中可以看出条纹变化特征：薄膜的厚度d越大，即相邻的亮条纹之间的距离越小，条纹越密，越不易辨认。6结束语在光学领域里，计算机仿真技术也在发挥着越来越重要的作用，特别是在光学教学过程中，对光学现象的理解离不开光学实验。本文对等倾干涉实验理论进行了分析，应用MATLAB指令，采用计算机模拟仿真技术对其干涉条纹进行了模拟仿真，得到了光学实验的仿真图像。利用matlab来开发光学信息处理实验仿真系统，提高了实验的效率，快速实现研究中的新构想，这为光学的理论分析与实验提供了方便，并为相关课件设计提供了新的途径。因此，推广应用类似于matlab这样功能强大的编程软件来进行仿真实验的开发，将给教学和科研带来便利。参考文献［1］ 张平.matlab基础与应用简明教程［M］.电子工业出版社.2001［2］ 曲伟娟•基于Matlab的光学实验仿真［J］.西北工业大学学报，2004,21(3)：21-24.［3］ 姚启均•光学教程［M］.北京：高等教育出版社,2002.［4］ 谢谦•关于等倾干涉的讨论［J］.商洛师范专科学校学报，2002,16(2)：/r/