Desarrollo de una interfaz gráfica en Matlab para el análisis de problemas de difracción basados en óptica de Fourier

Abstract

En este proyecto se pretende desarrollar una interfaz gráfica en Matlab, que permita la resolución de problemas de difracción escalar usando la teoría de óptica de Fourier. El objetivo final es obtener una herramienta de análisis, que permita obtener patrones de difracción de diferentes tipos de aperturas y aplicar dicho patrón a imágenes ideales para obtener la imagen resultante. La herramienta pretende ser rápida y sencilla, para permitir a otros alumnos entender conceptos de óptica física y estudiar el efecto de parámetros como el tamaño de la apertura, la longitud de onda o la forma de la apertura en el proceso de generación de una imagen. El trabajo se centra en los efectos de difracción que se producen en aperturas de entrada a sistemas ópticos por fuentes situadas a una distancia infinita de la apertura. De esta manera, se supone que el frente de onda que ilumina la apertura es un frente de onda plano. También se supone que la apertura tiene las dimensiones cercanas a la longitud de onda suficientes para generar un patrón de difracción. Si la apertura es muy grande, no se generará imagen, y se propagaría el frente de onda plano por el interior del sistema óptico. Estas situaciones se ven representadas en la figura 1.1, en las que se modelan los sistemas de cámara oscura para los dos casos cuando la apertura es de tamaño cercano a la longitud de onda y cuando el tamaño es demasiado grande como para formar una imagen. Estos fenómenos se detallan en el apartado 2.5 del trabajo.