引言:由于光学测量对测量的精度和测量的条件要求很高,因此传统设计已不能适应发展的需要,通常要进行建模和仿真,通过仿真结果来衡量方案的可行性,从中选择合理的系统配置和参数设置,然后进行实际应用。而MATLAB作为一种功能强大的数据分析和工程计算高级语言,已被广泛应用于现代科学技术研究和工程设计的各个领域。 相移干涉就是在参考或测量光中引进已知相移量，人为改涉场中任一点在不同相移量下的光强值来求解该点相位。干涉条纹的光强为
玩偶之城 I（x,y）= I0从武侠到玄幻(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y))) (1)
式中I（x,y）为干涉条纹光强， I0对路网(x,y)是直流光强， A 为调制幅度，ϕ(x,y)是被测面和参考面对应点的相位差，方程(1)有三个未知数 I0(x,y)，A 和ϕ(x,y)。在相移干涉中，由于人为 的引进了相移量，则干涉光强变为
I（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y)+α)) (2)
式中，α是人为引进的相移量，如采用五步相移法，假 设参考面每步的相移量为π/2，则五步的光强值为
I1（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y)-π))
I2（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y)-π/2))
I3（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y))) (3)
I4（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y)+上海家校互动平台π/2))
I5（x,y）= I0(x,y)(1+Acos(ϕ(x,y)+π))
式中，I1, I2, I3, I4, I5是五步的光强值，对应的相移量分别为-π，-π/2，0，π/2，π，则得
tanϕ(x,y)=2(迅雷看看桌面版I2-I4)/2I3-I5-I1 (4)
这样就可以得到被测面的位相ϕ(x,y)
h(x,y)=λ/2×ϕ(x,y)/2π= λ/4π×ϕ(x,y) (5)
由方程(5)就可以得到被测面的高度值。
二．计算机仿真步骤
1．确定仿真目的和基本需求给出仿真的研究对象（即系统）。
对实际系统进行简化或抽象，用数学的形式对系统的行为、特征等进行描述。
3．建立系统的仿真模型
将数学模型通过一定的方式转变成能在计算机上实现和运行的模型，称为系统的二次建模。4．编程并调试
编制数字仿真模型的程序，并进行调试。
5．仿真模型的校核和验证
仿真模型的校核：数字仿真模型与数学模型的一致性检验。仿真模型的验证：数字仿真模型与实际系统的一致性检验。
三．仿真过程
1.用MATLAB仿真，下面是光学测量仿真的程序：
clear;clc
[x y]=meshgrid(linspace(-1,1,256));
%R为参考平面光束，E待测波面
在烈日和暴雨下kx=200;
ky=250;
R=exp(j*(kx*x+ky*y));
E=(3*x.^2+y.^3).*exp( j*(5*x.*y-3*x.*y.^2));
Efi=5*x.*y-3*x.*y.^2;
%分别计算四幅干涉图
I0=abs(R+E).^2;
I1=abs(R*exp(j*pi/2)+E).^2;
I2=abs(R*exp(j*pi)+E).^2;
I3=abs(R*exp(j*3*pi/2)+E).^2;
%计算相位
theta=atan((I3-I1)/(I0-I2));
%对theta 进行解缠
theta1=unwrap(theta );
theta1=theta1';
theta1=unwrap(theta1);
theta1=theta1';
subplot(2,2,1)
imagesc(theta1);
subplot(2,2,4)
surf(x,y,theta1);
shading interp;
subplot(2,2,3)
imagesc(I0);
subplot(2,2,2)
imagesc(Efi);
2.光学测量仿真程序运行后生成的图像如下所示：
四．结论
通过Mat1ab实现了相移动干涉的仿真。通过仿真结果的观察,证实了该仿真模型的正确性以及可行性。并且让我对MATLAB编程有了一个基本的了解，掌握了MATLAB编程的基本语法、了解并会使用一些常用函数，可以独立编译一些简单的程序。在编程时，遇到不会的地方，自己解决不了，就同学讨论，大家各自提出自己的实现方法，发表自己的见解，最终将程序完成时很有成就感。
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