生成高斯光束转换成贝塞尔光束的matlab代码

以下是将高斯光束转换为贝塞尔光束的 MATLAB 代码示例：

% 定义高斯光束函数
function E = gauss_beam(x, y, w0, z, lambda)
    k = 2 * pi / lambda;
    zr = pi * w0 ^ 2 / lambda;
    wz = w0 * sqrt(1 + (z / zr) ^ 2);
    Rz = z * (1 + (zr / z) ^ 2);
    phase = k * (x .^ 2 + y .^ 2) / (2 * Rz) - atan(z / zr);
    w = w0 * sqrt(1 + ((z - z0) / zr) ^ 2);
    E = exp(-((x .^ 2 + y .^ 2) / w ^ 2)) .* exp(-1j * phase);
end

% 定义贝塞尔光束函数
function E = bessel_beam(r, phi, z, zR, w0, lambda)
    k = 2 * pi / lambda;
    Rz = z + zR ^ 2 / z;
    w = w0 * sqrt(1 + (z / zR) ^ 2);
    phase = k * z + (k * r ^ 2 / (2 * Rz)) - atan(z / zR);
    E = exp(-r ^ 2 / w ^ 2) .* exp(1j * phase);
end

% 定义参数
w0 = 10e-3;
z0 = 0;
zR = pi * w0 ^ 2 / 633e-9;
lambda = 633e-9;
x = linspace(-5 * w0, 5 * w0, 100);
y = linspace(-5 * w0, 5 * w0, 100);
[X, Y] = meshgrid(x, y);

% 生成高斯光束并显示
z = 0;
gauss_beam_0 = gauss_beam(X, Y, w0, z, lambda);
imshow(real(gauss_beam_0), 'Colormap', jet);
title('Gaussian beam at z=0');
colorbar;

% 将高斯光束转换为贝塞尔光束并显示
bessel_beam_0 = zeros(size(gauss_beam_0));
for i = 1:length(x)
    for j = 1:length(y)
        r = sqrt(x(i) ^ 2 + y(j) ^ 2);
        phi = atan2(y(j), x(i));
        bessel_beam_0(i, j) = bessel_beam(r, phi, z, zR, w0, lambda);
    end
end
imshow(real(bessel_beam_0), 'Colormap', jet);
title('Bessel beam at z=0');
colorbar;

上述代码中，先定义了高斯光束和贝塞尔光束的函数，然后通过调整参数生成高斯光束并显示，接着将高斯光束转换为贝塞尔光束并显示。需要注意的是，贝塞尔光束的生成需要通过循环遍历每个点，因此计算时间较长。