我需要一份与CXRO机构结果相同的多层膜光栅的MATLAB代码模拟仿真
时间: 2024-02-05 14:12:44 浏览: 122
matlab光栅仿真
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好的,以下是一份MATLAB代码模拟仿真多层膜光栅的示例:
```matlab
%% 多层膜光栅仿真
clc; clear; close all;
%% 参数设置
theta_i = 30; % 入射角度,单位:度
lambda = 633; % 波长,单位:nm
n1 = 1; % 空气的折射率
n2 = 1.5 + 1i*0.01; % 上层介质的折射率
n3 = 1.5 - 1i*0.01; % 下层介质的折射率
d2 = lambda/(4*abs(n2)); % 上层介质的厚度
d3 = lambda/(4*abs(n3)); % 下层介质的厚度
N = 100; % 离散化步数
%% 计算
theta_i = theta_i/180*pi; % 将角度转换为弧度
theta_t = asin(n1*sin(theta_i)/n2); % 计算透射角度
r12 = (n1*cos(theta_i)-n2*cos(theta_t))/(n1*cos(theta_i)+n2*cos(theta_t)); % 计算反射系数
t12 = 1+r12; % 计算透射系数
r23 = (n2*cos(theta_t)-n3*cos(theta_i))/(n2*cos(theta_t)+n3*cos(theta_i)); % 计算反射系数
t23 = 1+r23; % 计算透射系数
% 计算每一层的传输矩阵
M1 = [1, 0; 0, 1/n2];
M2 = [cos(2*pi*n2*d2/lambda), 1i/n2*sin(2*pi*n2*d2/lambda); 1i*n2*sin(2*pi*n2*d2/lambda), cos(2*pi*n2*d2/lambda)];
M3 = [cos(2*pi*n3*d3/lambda), 1i/n3*sin(2*pi*n3*d3/lambda); 1i*n3*sin(2*pi*n3*d3/lambda), cos(2*pi*n3*d3/lambda)];
M = M3*M2*M1;
% 计算传输矩阵对应的复数反射系数和透射系数
r = -M(2,1)/M(2,2); % 反射系数
t = 1/M(2,2); % 透射系数
% 计算反射光波和透射光波的振幅比
R = abs(r)^2; % 反射系数的模长平方
T = real(n1*cos(theta_i))/(real(n2*cos(theta_t)))*abs(t)^2; % 透射系数的模长平方
% 生成x坐标轴上的位置
x = linspace(0, d2+d3, N);
% 计算每个位置处的电场强度
E1 = exp(-1i*2*pi*n2*x*cos(theta_t)/lambda); % 上层介质内的电场强度
E2 = M(1,1)*E1+M(1,2)*exp(-1i*2*pi*n3*x*cos(theta_i)/lambda); % 下层介质内的电场强度
% 绘制图像
figure();
plot(x, abs(E1).^2, 'r', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(x, abs(E2).^2, 'b', 'LineWidth', 2);
xlabel('位置 (nm)');
ylabel('电场强度 (a.u.)');
legend('上层介质内的电场强度', '下层介质内的电场强度');
title('多层膜光栅仿真');
```
这份代码会计算多层膜光栅在给定波长、入射角度、介质折射率、厚度等参数下的反射光波和透射光波的振幅比,并绘制出两者在不同位置处的电场强度。你可以根据需要自行修改参数,比如更改介质折射率、厚度、离散化步数等。
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