二维平面上怎么使高斯光束为动态的单向行波(matlab代码,注释)
时间: 2024-01-22 14:18:29 浏览: 116
以下是一个简单的 Matlab 代码,用于生成一个动态的单向高斯光束行波:
```matlab
% 设置参数
lambda = 1; % 波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
w0 = 5; % 光束半径
zR = pi*w0^2/lambda; % 瑞利范围
z = 0:0.1:10*zR; % 距离
t = 0:0.01:10; % 时间
[X,Y] = meshgrid(-50:0.5:50); % 二维网格
% 生成高斯光束
G = exp(-(X.^2+Y.^2)/w0^2); % 横向高斯分布
E = G .* exp(1i*k*X.^2/(2*z(1))); % 初始复振幅
I = abs(E).^2; % 初始强度分布
% 循环计算并绘图
for j=1:length(t)
% 计算相位
phi = k*z(j) + k*(X.^2+Y.^2)/(2*z(j)) - omega*t(j);
% 计算复振幅
E = G .* exp(1i*phi);
% 绘图
surf(X,Y,I,'edgecolor','none');
axis([-50 50 -50 50 0 1]);
view(2);
colormap(hot);
shading interp;
drawnow;
end
```
这个代码使用了一个二维高斯分布来模拟高斯光束,然后在时间上循环计算每个位置的复振幅,并用 `surf()` 函数绘制强度分布的三维图像。通过改变时间,可以看到高斯光束在空间中传播的变化。其中,相位计算公式为:
$$
\phi=kz + \frac{k(x^2+y^2)}{2z} - \omega t
$$
其中,$k$ 是波数,$z$ 是距离,$(x,y)$ 是空间坐标,$\omega$ 是角频率,$t$ 是时间。
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