高斯光束扩束matlab

高斯光束在光学系统中常用于描述聚焦光束，其特点是中心部分的光强集中，随着远离轴线逐渐衰减，形成类似高斯函数的形式。在MATLAB中，可以使用特定的工具箱如Optical System Toolbox或Image Processing Toolbox来处理高斯光束的扩束。

对于模拟高斯光束的扩束过程，你可以进行以下几个步骤：
1. **初始化参数**：设定初始的高斯光束大小（通常用 waist radius，即焦斑半径），波长、入射角度等。
2. **创建高斯模式**：使用`gaussianBeam`函数生成高斯光束，指定适当的参数。
3. **构建扩束模型**：可以设置透镜或系统的折射率分布，通过`propagate`函数模拟光束经过光学元件的过程，这会考虑球面透镜的屈光效果以及空气到介质的折射率变化。
4. **观察结果**：使用`imshow`或`polarplot`等函数显示扩束后的光束横截面图像，观察光强分布的变化。

% 初始化参数
waist = 5e-6; % 焦斑半径 (m)
wavelength = 0.6328; % 波长 (um)
angle = pi/6; % 入射角

% 创建高斯光束
beam = gaussianBeam(waist, wavelength, 'PupilSize', [0 0]);

% 模拟扩束
lens = createObject(' thinLens', 'FocalLength', 10); % 创建透镜
expanded_beam = propagate(beam, lens, 'Angle', angle);

% 展示扩束前后的对比
subplot(1,2,1), imshow(log(abs(beam.Field)));
title('原始高斯光束');
subplot(1,2,2), imshow(log(abs(expanded_beam.Field)));
title('扩束后的光束');