matlab 课程设计

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1、西安邮电大学专业课程设计报告书系部名称：光电子技术系学生姓名：张娟娟（05114093）专业名称：光电信息工程班级：光电1103班实习时间：2014年6月16日至2014年6月27日21专业课程设计报告⑴光波偏振态的仿真【一】项目需求分析对两相互垂直偏振态的合成进行计算，绘出电场的轨   迹。要求计算在jφ=0、φ=π/4、φ=π/2、φ=3π/4、φ=π、φ=5π/4、φ=3π/2、φ=7π/4时，在Ex=Ey及Ex=2Ey情况下的偏振态曲线并总结规律。【二】实施方案及原理和本人承担的工作1.了解

2、实验原理2.构思matlab程序设计思路3.设计程序4.调试及分析仿真结果原理：根据空间任一点光电场E的矢量末端在不同时刻的轨迹不同，其偏振态可分：线偏振、圆偏振和椭圆偏振。设光波沿z方向传播，电场矢量为E=E0(COSωt-kz+φ0)为表征该光波的偏振特性，可将其表示为沿x、y方向振动的两个独立分量的线性组合，即E=iEx+jEy其中：Ex=E0x(cosωt-kz+φx)Ey=E0ycos(ωt-kz+φy)将上二式中的变量t消去，经过运算可：（Ex/Eox）^2+(Ey/+E0y)^2-2(

3、Ex/E0x)(Ey/E0y)+cosφ=sin^2φ式中,φ=φy-φx这个二元二次方程在一般情况下表示的几何图形是椭圆。相位差φ和振幅比Ey/Ex的不同，决定了椭圆形状和空间取向的不同，从而就决定了光的不同偏振态。实际上，线偏振态和圆偏振态都是椭圆偏振态的特殊情况。本人主要承担程序的设计与编码，通过与搭档的沟通和交流理解程序设计原理，梳理出代码编写的逻辑和结构，编写代码并进行多次调试21【一】程序框图开始定义变量c,l,T,t,z,w,k,Eox,Eoy,a=0,b=0b=0:pi/4:7*pi

4、/4b=b+π/4Ex=Eox*cos(w*t-k*z+a)Ey=Eoy*cos(w*t-k*z+b)显示二维图像Plot3（Ex,Ey）yesno21【一】实验结果1)线偏振光当Ex、Ey二分量的相位差φ=mπ(m=0,±1,±2,?)时，椭Eyx圆退化为一条直线，称为线偏振光。此时有(Ey/Ey)=(E0y/E0x)e^imπ2)圆偏振光当Ex、Ey的振幅相等E0x=E0y=E0，相位差φ=mπ/2(m=±1,±3,±5……)时，椭圆方程退化为圆方程Ex^2+Ex^2=E0该光称为圆偏振光。3)

5、椭圆偏振光在一般情况下，光矢量在垂直传播方向的平面内大小和方向都在改变，它的末端轨迹是由（Ex/Eox）^2+(Ey/+E0y)^2-2(Ex/E0x)(Ey/E0y)cosφ=sin^2φ式决定的椭圆，故称为椭圆偏振光。【五】设计中遇到的问题及解决方法实验结果与预期有差距，图像混为一团无法观察，通过多次改变相应变量的取值，顺利解决了此问题。【六】专业课程设计的心得体会在学习了偏振态的基本概念后，我们对本次实验的实验原理有了一个清晰的概念，通过设计程序，仿真结果，体会了线偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光

6、的不同和形成条件，对与其相关的概念也有了比以往更深层的认识。对光波偏振态有了进一步的的了解与认识，基本熟悉了matlab的编程语法及作图操作，通过实际应用对光波偏振态有了更深一步的了解和认识，我掌握圆偏振、椭圆偏振及线偏振的概念及基本特性，以及偏振态的分析方法。21⑵.双光束干涉的仿真【一】项目需求分析双缝干涉进行计算，绘出1.单色光2.复色光3.的干涉条纹，总结双缝干涉的特点。【二】实施方案及其原理和本人承担的工作a)了解实验原理b)构思matlab程序设计思路c)设计程序d)调试及分析仿真结果原

7、理：杨氏双缝干涉实验是最早利用分波阵面法获得相干光，从而获得光波干涉现象的典型实验装置。如下图：本人主要承担程序的设计与代码的编写。经过和本组组员的多次学习和交流理解程序设计原理，设计出代码编写的逻辑和结构，编写代码并让搭档提出修改意见和建议并进行调试。21【三】程序框图定义lamd,d,z,yzd,x,yi=1i≤500l1=sqrt((y(i)-d/2)^2+z^2);l2=sqrt((y(i)+d/2)^2+z^2);phi=2*pi*(l2-l1)/lamd;u(i,:)=4*cos(phi

8、/2)^2;l1=sqrt((y(i)-d/2).^2+z^2);l2=sqrt((y(i)+d/2).^2+z^2);Nl=11;dl=linspace(-0.1,0.1,Nl);lamd1=lamd*(1+dl);phi1=2*pi*(l2-l1)./lamd1;u(i,:)=sum(4*cos(phi1/2).^2);显示图像imagesc(x,y,u)plot(u(:),y)显示图像imagesc(x,y,u)plot(u(:),y)noyes21【四】实验结