用matlab模拟夫郎和费双矩形孔衍射图样和光强分布曲线

夫琅和费衍射是光学中非常重要的现象之一，Matlab可以通过Fresnel衍射公式来模拟夫琅和费衍射。

以下是一个示例代码，演示如何使用Matlab模拟夫琅和费衍射，并绘制衍射图样和光强分布曲线：

% 定义夫琅和费双矩形孔参数
a = 0.1; % 矩形孔的宽度
b = 0.1; % 矩形孔的长度
lambda = 0.5; % 光的波长
z = 10; % 衍射距离

% 定义计算区域
L = 1; % 计算区域大小
N = 100; % 计算区域网格数
dx = L/N; % 网格间距

% 定义计算区域坐标
x = linspace(-L/2, L/2, N);
y = linspace(-L/2, L/2, N);
[X, Y] = meshgrid(x, y);

% 计算夫琅和费双矩形孔的传递函数
H = rect(x/a).*rect(y/b);

% 计算夫琅和费双矩形孔的衍射图样
U = propTF(H, lambda, z, dx);

% 绘制夫琅和费双矩形孔的衍射图样
figure;
imagesc(x, y, abs(U).^2);
axis equal tight;
colormap gray;
title('Fraunhofer diffraction pattern');

% 计算夫琅和费双矩形孔的光强分布曲线
I = abs(U(N/2,:)).^2;

% 绘制夫琅和费双矩形孔的光强分布曲线
figure;
plot(x, I);
axis tight;
xlabel('x');
ylabel('Intensity');
title('Intensity distribution');

% 定义矩形函数
function y = rect(x)
    y = abs(x) <= 0.5;
end

% 计算传输函数的函数
function U2 = propTF(U1, lambda, z, dx)
    [M, N] = size(U1);
    k = 2*pi/lambda;
    fx = linspace(-1/(2*dx), 1/(2*dx), N);
    fy = linspace(-1/(2*dx), 1/(2*dx), M);
    [FX, FY] = meshgrid(fx, fy);
    H = exp(-1i*pi*lambda*z*(FX.^2+FY.^2));
    U2 = ifft2(ifftshift(H.*fftshift(fft2(U1)))*dx^2);
end

在运行上述代码后，Matlab将绘制夫琅和费双矩形孔的衍射图样和光强分布曲线。

请注意，此代码演示的只是夫琅和费衍射的基本原理和模拟方法，实际应用中可能需要更复杂的模型和算法来处理更复杂的光学系统。