全文总字数：3120字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

衍射是光波的一种重要特征,对光波衍射现象的讨论是以惠更斯- 菲涅尔原理为基础的。事实证明，在大多数光学问题中，可以采用光场的标量衍射理论来描述和计算。

标量衍射理论可以用解析方法研究衍射问题，但缺乏生动直观性，对有些过于复杂的衍射问题，求解受到限制，借助计算机软件研究相关衍射问题，可以解决上述问题，同时为光学元件的设计提供基础。另外，为了在物理光学课程教学过程形象生动，需要现代化的教学手段，为学生提供观察物理现象的机会，提高学生学习光学课程的兴趣，培养他们的思维水平和创新能力，充分利用计算机软件功能为教学增添活力，为学生理解复杂理论和实验做好铺垫。近年来，用matlab软件为平台,对光学实验进行计算机仿真，越来越收到研究者关注，它具有两个方面的优点：一方面，利用仿真结果指导实际实验。前期投资少，且可以减少贵重仪器的损伤等；另一方面，在教学上，将抽象难懂的物理概念、规律通过实验仿真生动、形象地表现出来，使学生更易于接受，具有明显的教学效果。还可以鼓励学生自主探索，研究一些更深入的光学问题，这样可以拓宽知识面，提高能力。

国内外研究现状

我国用于科学研究的光传输软件开发虽然较晚，但也取得了很大的成绩。特别是1999年，神光—iii原型装置til分系统集成试验的启动为高功率固体激光驱动器的计算机模拟的研究创造了条件。目前已基本完成sg99光传输模拟计算软件的开发，推出的标准版本基本能稳定运行，对sg99主要计算模块的验证结果表明sg99对能流放大、线性传输、非线性传输的计算是合理可靠的，其中线性传输的计算模块的计算精度与国外同类软件fresnel相当；目前该软件已经用于神光-iii主机可行性论证的工作中。现在我们比较多的利用美国mathworks公司推出的matlab软件来实现上面的工作。

2. 研究的基本内容

光学试验中衍射实验是非常重要的实验. 光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物时能够绕过障碍物的边缘前进的现象, 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据. 衍射系统一般有光源、衍射屏和接受屏组成, 按照它们相互距离的大小可将衍射分为两大类： 一类是衍射屏与光源和接受屏的距离都是无穷远时的衍射, 称为夫琅禾费衍射, 一类是衍射屏与光源或接受屏的距离为有限远时的衍射称为菲涅尔衍射 , 按照衍射屏狭缝的形状可分为单缝、圆孔和多缝等衍射.

matlab是由美国mathworks公司推出的数值分析中很强的应用软件，具有强大的数值计算，数据可视化与编程，仿真和图像处理等功能。与basic，c，和fortran相比，用matlab软件做光学实验的模拟，只需要用数字方式表达和描述，省去了大量繁琐的编程过程，origin软件一般用于实验数据的分析处理和作图，可以仿真一些简单的实验，仿真效果一般。所以综合考虑本课题选用matlab软件进行实验仿真。

本论文的结构

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2015年12月15日------2016年1月15日：整理材料，查阅文献，了解本课题研究的最新进展，确定好方案，以及研究方法，对课题的原理进行深度理解，构建好课题初步的框架。2016年1月16日------2016年3月31日：完成衍射的各个仿真，完成创建交互式界面的工作，开始毕业论文的撰写，并完成初稿交给老师。

2016年4月1日------2016年4月30日：根据老师的修改意见，针对课题的不足进行反复修改，直到自己和导师都满意。2016年5月1日至5月31日：完成毕业论文，做好答辩的材料，准备答辩。

4. 参考文献

[1].葛崇员，成泰民，孙树生.不同矩形孔的 fraunhofer 衍射图样模拟[j].沈阳师范大学 学报（自然科学版）.2010.28(1):371-373.

[2]徐金明. matlab实用教程[m ]. 北京: 清华大学出版社, 2005.

[3]李海涛, 邓樱. matlab6. 1基础及应用技巧[m]. 北京: 国防工业出版社2002.