MATLAB模拟Hollow Gaussian Beams
时间: 2024-05-15 08:12:53 浏览: 16
空心高斯光束(Hollow Gaussian Beam)是一种具有中央空洞的高斯光束,其电场分布可以用以下公式表示:
$E(r,z) = \frac{A w_0}{w(z)} exp(-\frac{r^2}{w^2(z)}) exp(-ikz) [1 - exp(-\frac{r^2}{w_h^2})]$
其中,$A$ 是振幅,$w_0$ 是初始光斑半径,$w(z)$ 是与 $z$ 有关的光斑半径,$k$ 是光波数,$w_h$ 是空心半径。
MATLAB可以通过数值模拟来生成空心高斯光束。以下是一个示例代码:
```matlab
% 参数设置
w0 = 1; % 初始光斑半径
kh = 1; % 空心半径
lambda = 1; % 波长
k = 2*pi/lambda; % 光波数
z = 0:0.1:10; % 传播距离
r = 0:0.1:10; % 径向距离
[X,Z] = meshgrid(r,z);
wh = 0.5; % 空心半径
A = 1; % 振幅
% 计算光斑半径
w = w0*sqrt(1+(lambda*z./(pi*w0^2)).^2);
% 计算电场分布
E = A*w0./w.*exp(-(X.^2)./w.^2).*exp(-1i*k*Z).*(1-exp(-(X.^2)./wh.^2));
% 可视化
figure;
surf(X,Z,abs(E).^2);
title('Hollow Gaussian Beam');
xlabel('径向距离');
ylabel('传播距离');
zlabel('光强');
```
该代码将生成一个三维图形,显示空心高斯光束在径向距离和传播距离上的光强分布。