摘要：像差是物面上的任意一个物点发出的光束，通过光学系统的折射后，无法理想成像，而是形成一个弥散斑，从而影响成像的质量，降低光学系统的分辨率。运用计算机仿真的方法来进行光学像差的研究，可以有效的观察像差对光学系统的影响，更直接的认识像差。光学系统有很多，本文选取迈克尔孙干涉仪，利用迈克尔孙干涉仪加入像差前后的等倾干涉仿真图样，来了解像差对光学系统的影响，让我们更直观的看见像差的危害。本文通过MATLAB编写等倾干涉的仿真程序，并用该软件生成干涉图样。59384

毕业论文关键词：像差，迈克尔孙干涉仪，MATLAB

Abstract：Beam aberration is arbitrary object point in the object plane sent by the refractive optical system, the image can not be ideal, but the formation of a diffuse plaques, thus affecting the quality of the image, reducing the resolution of the optical system. The use of computer simulation to study the optical aberrations can effectively observe the effect of the aberration of the optical system, a more direct understanding of aberrations. The optical system has a lot of paper selected Michelson interferometer by Michelson interferometer aberration before and after the addition of an equal inclination interference patterns simulation to understand the impact of the aberration of the optical system, so that we are more intuitive to see the aberration hazards. In this paper, the preparation of equal inclination interference MATLAB simulation program, and use the software to generate an interference pattern.

Keywords：aberration,Michelson interferometer ,MATLAB 

1 绪论 6

2 像差产生的原理介绍 6

2.1 球面像差 6

2.2 彗形像差 7

2.3 像散 8

2.4场曲 8

2.5 畸变 10

3 光学系统中的像差 10

3.1 常见的光学系统介绍 10

3.2 基于MATLAB的迈克尔孙干涉仪仿真 11

3.3 具有像差的干涉图 12

结论 15

参考文献 16

致谢 17

1 绪论

在实际生活中，光学系统有一定的大小和通光孔径，物体也有一定的大小，并不能实现理想光学系统中的近轴成像。因此，当有一定大小的物体以一定宽度的光束成像时，并不能成理想像。由于光学系统中的透镜在制造过程中的缺陷，透镜在不同点的折射率会有细微的差别，物体上的任一点发出的同心光束通过光学系统后并不能汇聚在同一点，而是形成一定大小的弥散斑[1]。像差就是指实际光学成像和理想成像的差别。

像差对成像的质量有着明显的影响，而我们对光学系统的设计大多就是减少或者消除像差的过程，对此，我们必须正确的认识像差。

像差的存在会影响成像的清晰度，降低光学系统的分辨率。如果在摄影时没有校正镜头的像差差，拍出的照片会非常模糊。像差会使光学系统成像变得模糊，让我们一起了解一下几种像差。

2 像差产生的原理介绍

像差分为色像差和单色像差，本文主要研究单色像差的影响。单色像差分为五类：球面像差，彗形像差，像散差，像面弯曲和畸变。下面让我们一起认识一下这五类像差。

2.1 球面像差

球面像差又称为球差，实际生活中，大多数光学系统都是圆形的入瞳，如图2.1.1，轴上一点 发出同心光束，这些同心光束相对于光轴对称，因此位于光轴一侧的光线产生的球差就可以用来代表整个系统的球差。