大气湍流下的完美涡旋光束的光强分布matlab代码

在MATLAB中模拟大气湍流下完美涡旋光束的光强分布通常涉及使用傅里叶光学原理以及随机过程模型。这里提供一个简化的例子，展示如何创建一个基本的模拟。注意这只是一个基础示例，并未涵盖所有复杂因素，如Karhunen-Loève展开（用于描述大气湍流效应）。

% 定义所需变量和函数
clear all; close all; clc;

% 模拟参数
lambda = 532e-9; % 波长 (nm)
D = 10;        % 光束直径 (mm)
z = 1;         % 遥距 (m)
R0 = D^2 / (8 * log(2)); % 光学稳定区域半径

% 创建大气湍流相位屏幕
[rho, theta] = meshgrid(linspace(-D/2, D/2, 500), linspace(0, pi, 500));
psi = sqrt(-log(Rand([size(rho) 1])) / (pi * R0^2)) * exp(1i*2*pi*rho.^2 / lambda); % Kolmogorov模型

% 生成完美的涡旋光束
BesselJ0 = besselj(0, rho * lambda/D); % 傅里叶变换中的零阶贝塞尔函数
psi_airy = BesselJ0 .* exp(1i*(theta - z/R0)); % 光强度分布

% 计算光强
I = abs(psi_airy).^2; % 由于实际设备的量子效率，这可能是模拟结果的一部分

% 可视化结果
surf(theta, rho, I);
xlabel('Azimuthal Angle (\circ)');
ylabel('Radial Distance (mm)');
title('Atmospheric Turbulence Induced Intensity Distribution of Perfect Vortex Beam');

%