用matlab 绘制三层光波导TE模和TM模的的场分布

在MATLAB中，绘制三层光波导TE模（Transverse Electric，电场垂直于光波传播方向）和TM模（Transverse Magnetic，磁场垂直于光波传播方向）的场分布通常需要利用电磁波模拟工具箱（如MEEP或FDTD Solutions）。以下是基本步骤：

1. **设置模型参数**:
- 定义光波导的几何结构，包括各层的厚度、折射率等。
- 选择 TE 或 TM 模型，因为它们的边界条件有所不同。

2. **创建场分布矩阵**:
- 对于TE模式，场主要由Ez（垂直于波导方向的电场分量）表示；对于TM模式，则主要是Hz（垂直于波导方向的磁场分量）。
- 使用数值求解方法计算在特定频率下各个点处的场值。

3. **定义网格和时间步长**:
- 创建一个空间网格（x, y, z），以及可能的时间步长用于时间和空间的迭代。

4. **可视化**:
- 使用MATLAB的`surf`或`pcolor`函数，结合`meshgrid`来创建三维图像展示场分布，可以分别显示每个模式下的Ez或Hz。
- 可能还需要添加颜色编码和轴标签以清晰地表达信息。

5. **保存和标注**:
- 保存图片到文件，并添加标题、坐标轴标签和图例说明所绘的是TE还是TM模。

% 假设已有的仿真结果数据为Ez_TE和Hz_TM
[x, y, z] = meshgrid(linspace(-size(grid,1)/2, size(grid,1)/2), ... % 网格点
                      linspace(-size(grid,2)/2, size(grid,2)/2), ... 
                      linspace(0, thickness)); % 波导的第三维是层数

% 绘制TE模电场分布
figure;
surf(x, y, z, reshape(Ez_TE, [], []));
title('TE模式电场分布');
xlabel('x (um)');
ylabel('y (um)');
zlabel('z (um)');

% 绘制TM模磁场分布
figure;
surf(x, y, z, reshape(Hz_TM, [], []));
title('TM模式磁场分布');
xlabel('x (um)');
ylabel('y (um)');
zlabel('z (um)');