1、光电系统模拟与仿真设计报告光电系统模拟与仿真设计报告实验一 MATLAB基本操作【实验目的】1.熟悉MATLAB实验环境，练习 MATLAB令、m文件、Simulink的基本操作。2 利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。【实验内容】1、用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵12 3 323 5 7A = |l 3 5 732 3 9JI 8 9 4 一1 +4i43678B =233554 +2i26 + 7i5342189543再求出它们的乘积矩阵C,并将C矩阵的右下角2X 3子矩阵赋给D矩阵。赋值完成后,调用相应的命令查看 MATLABT作空间的占用情况。2、
2、用MATLAB言实现下面的分段函数h, x a Dy = f ( x ) = Dy=h;elseif x y=zuoye2(8,4,6) y=zuoye2(4,4,6)y =2.6667 y=zuoye2(-5,6,2)-6结果正确。3、用for语句循环程序如下:sum=0;for i=0:63sum=sum+2Ai;endsum运行结果为sum =1.8447e+019用while 程序循环如下:sum=0;i=0;while ( i t=-1:0.001:1; y=si n(1./t); plot(t, y)运行结果，即所得图形如下:1 r , r-0.8 0.60.4 -0.2 -0 -
3、0.2 -0.4-0.6 -f-0.8 - /-1 1 _1 1-1 -0.8 -0.6 -0.4(2) t=-pi：0.01：pi； y=sin (tan(t)-tan (sin(t); plot(t, y)得到的图形如下：5、各个题目程序和结果如下:(1 )程序为： A=7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13; B=4;7;-1;0; X=i nv(A)*B运行结果为：X =0.49790.14450.0629-0.0813(2 )程序为： A=1,3,2,13;7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5; B=9,0;6,4;11,7
4、;-2,-1; X=AB结果为：X =0.9807 0.49790.2680 0.1445-0.2226 0.06290.5893 -0.0813实验二 Zemax仿真设计【实验目的】1熟悉Zemax实验环境，练习使用元件库中的常用元件组建光学系统。2利用Zeamx的优化功能设计光学系统并使其系统的各项性能参数达到最优。【实验内容】1、显微物镜系统设计在图1显示一个10X显微物镜。其包含二组远距的胶合双重透镜 （Lister型式）。NA :0.25 ; EFL=0.591。表1提供了这个设计的数据。第一镜面到像距为 0.999。第一镜面到物距为6.076。最后一面供作保护面之用。畸变 =0.2
5、6 %。图1 10倍显微物镜系统SRFRADIUSTHICKNESSAPERTURE RADIUSGLASSOBJo.oooaoo1,OOOOC+20S*1883e+18AIRLJAST0.0000000-0 丄0.152000負AIRD.S15200D. 1390000,135000KS3-0.3692DO00斗600019S0QDF2c 4-4.419000 |a-3400000.195000AIR5CL 斗521000,132000OISSOOCK5cG-0.2KEQ00.038000O,1SDOOF；c7-0-836700.2370000.16SD00AIR80.000000 1 |.
6、0096450.032227K5cIMS0,000000 1 10,0000000.03005表1 10倍显微物镜参数要求：（1）运用zemax软件仿真实现该系统，并进行像质评价和分析。（2）改变某一 Lens Data，观察像质评价和分析，然后设置该 Lens Data为变量并进行优化，再观察像质评价和分析，最后比较优化前后结果。2、望远镜头系统设计在图2是一个f / 6.5望远镜头具有20视场以及EFL=5。这个镜组的资 料给定在表2。图2望远镜头系统表2望远镜头系统参数要求：(1)运用zemax软件仿真实现该系统，并进行像质评价和分析。(2 )改变某一 Lens Data，观察像质评价和
7、分析，然后设置该 Lens Data为变量并进行优化，再观察像质评价和分析，最后比较优化前后结果。【实验步骤与结果】实验三 Optisystem仿真设计【实验目的】1 .熟悉Optisystem实验环境，练习使用元件库中的常用元件组建光纤通信系统。2利用Optisystem的优化功能仿真计算光纤通信系统的各项性能参数，并进行分析。【实验内容】1、OptiSystem用于 WDM 设计根据下图，运用 OptiSystem练习设计 WDM通信系统，并得出 WDM分析结果，在 此基础上练习使用该软件的优化功能，如何实现系统优化。WDM分析结果T Sampled signal spectrumLett
8、 EUtlnn and Drag la SElect 2oom Reon. Press Corirol Key bid LiSampled signal spectrumLert Buttm anc3 Dfb to 5afect loom Regfin. Press CanlFOi K&y and L口仃1 .M5e-00& 1.S47e-DO6 1B 知 DOS 1.551BCJ061 骷知 D06 1 .&S5e-00&Waueeng1h (nn)百邕fcs1 削?&-D05 .MOOj.551 e-G2fl.5E-aOB .S57e-00&Wavelength (mISpliihr 曾i
9、ew托4f心: irid 卜、:tiripb：: rjgiH 三已1也f j2、OptiSystem用于 EDFA 设计根据下图，运用OptiSystem练习设计EDFA通信系统，并得出EDFA产生的增益, 如采用双泵浦，其增益又如何，在此基础上练习使用该软件的优化功能， 如何实现系统优 化。【实验步骤与结果】1、.,.j F+empaHlcft frtseaieNFZ PiteGelemtr : 芈 Jft皿“!損EEfLfttTliie Ehzm 曲 MbH 1 辿厂H駅卜卞IMH矗出號I心|施轴旧i0 IEm-truloi- 0 cEi：i|WlT|I D*抽 L Malls ID PD
10、-UniiLOKlTE讥0爲伽血 185 ThtiJprfliPir.lliirt-i JH:W g2屈The固邮T&aiCp血仙心胃1=171.00 i An r I kwe-rlteqieac-i IfciE IBS THz Lfrlqieic. Ihlt- 230 THzcsv isei 1 Firaieic-.- TJt Rwwr-D diEOF* ItlMDab -2&di ikiiyur-4 dESumF*3HIC.-K1I TH：CIV 加 ITH：曲 TH：A*w warsi j. - - . ri-2、LtdiraPttiiatf-VLop CGItDl Numtig i aflfcqs ECW LaserFneiuency - 1COO nmPower = -20 dBmDual Pon WDM 岛mly昶r:Lauitr frequeficy limit = 135 THz Upper frequency limit = THzIdesl MuxBtHLim Doped FfcerLength = 7 mOptical Spfftrum Analyser lPumo La$eFnequewv = 580 ncPower = 1DQ mW :A 】pttital $pctnjm r4Optkal Null
