复杂孔径夫琅禾费衍射仿真图样-mosfet原理详解及实用指南-完整版

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。