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1、光学工程设计课程设计说明书题目:MATLAB应用下的光学设计所属课程:应用光学姓名:学号:班级:指导教师:光学工程设计中文摘要:本论文是在现有光学理论分析的基础上,利用MATLAB编程语言进行常见的光学仿真实验,旨在以一种更加直观的形式对现有理论和现象进行对比分析与研究。具体内容如下:(1)利用MATLAB绘制一个球面;(2)根据应用光学近轴光路计算公式,编写一个从轴上点光源发出的11条特征光线(u=±1.0,±0.85,±0.707,±0.5,±0.3,0)的近轴成像光线追迹;(3)利用过渡公式,设计一个透镜(由两个单球面组成),并画出其光线追迹图;(4)
2、在2-3的基础上,编写实际光线的追迹,分析轴上物点的球差;(5)利用MATLAB的GUI(图形用户界面),设计一个可实时改变光路参数的GUI界面;(6)画出理想焦点附近的星点图,理解球差的存在;(7)用uitable函数以列表的形式给出参数和结果说明。关键词:MATLAB;光线追迹;球差;GUI界面;unitable函数Abstract:Thisthesisisbasedontheanalysisoftheexistingtheoryofoptical,usingMATLABprogramminglanguagetosimulateseveralkindso
3、ffamiliaropticalexperiments.Thepurposeofitistomakecomparativestudyandanalysisofexistingtheoryandphenomenonbyamoreintuitiveform.Specificcontentasfollows:(1)UsingMATLABtodrawasphericalsurface;(2)Accordingtoparaxialopticalpathcalculationformula,writeaprogramtodraw11specialparaxialligh
4、traytracingfromepaxialpointlight(u=±1.0,±0.85,±0.707,±0.5,±0.3,0).(3)Dependontransitionformula,designaopticallens(includetwosinglesphericalsurface)anddrawinglightraytracing;(4)Basedon2and3,writeaprogramaboutactuallightraytracing,andanalyzingepaxialpoint’ssphericalaberration;(5)Acco
5、rdingtoMATLAB,designaGUI(GraphicalUserInterface)canchangetheparametersofopticalpath;(6)Understandtheexistofsphericalaberrationbydrawingcometaroundidealfocus;(7)Givetheresultsandparametersinalistbyuitablefunction.Keywords:MATLAB;lightraytracing;sphericalaberration;GUI;unitablefuncti
6、on光学工程设计目录中文摘要................................................ⅠAbstract................................................Ⅱ第一章绪论..........................................11.1光学仿真的研究现状..............................11.2光学仿真的研究意义..............................21.3本论文主要研究内容................
7、..............2第二章光学仿真实验.....................................32.1球面绘制..................................32.2光路计算与光线追迹...............................32.2.1近轴光线追迹...............................62.3图形用户界面GUI的设计...........................62.4光学像差(球差)仿真...............................62.5
8、uitable函数.................