对上述程序每一句代码注释并解释
时间: 2024-10-28 14:10:20 浏览: 16
python实现微信每日一句自动发送给喜欢的人
由于您提供的代码已经是一个完整的Python脚本,包含了矩形腔光场传播的计算和可视化部分,下面是对每段代码的简单解释及注释:
```python
# 导入必要的库
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义量子反射函数 QU
def QU(x, u):
# 定义辅助变量
global steps, L, k, a
# 创建等间距x轴数组
x_ = np.linspace(-a, a, steps)
# 计算每个点的干涉项并求和
step_length = 2 * a / (steps - 1)
y = np.sqrt(1j / L * np.exp(-1j * k * L)) * np.sum(
# 使用 expit 函数替换 Matlab 中的指数函数,这里是指数函数的近似
expit(-1j * k / (2 * L) * (-x_ + x)**2) * u,
axis=0 # 沿着行方向求和
) * step_length
return y
# 循环N次进行光场迭代更新
for m in range(N):
# 计算新的光场分布,并归一化防止数值溢出
u0 = QU(x, u_)
u_ /= np.max(np.abs(u0))
# 可视化结果
plt.figure(figsize=(10, 6)) # 设置绘图窗口大小
plt.subplot(2, 1, 1) # 分割成两行一列,第一个图形
plt.plot(x, np.abs(u0) / np.abs(u0[int(steps / 2)])) # 绘制振幅分布
plt.xlabel('x') # X轴标签
plt.ylabel('相对振幅') # Y轴标签
# 计算并绘制相位分布
angle_u0 = np.angle(u0) / np.pi * 180 # 将弧度转换为度
angle_u0 -= angle_u0[int(steps / 2)] # 去掉固定相位偏移
plt.subplot(2, 1, 2) # 第二个图形
plt.plot(x, angle_u0)
plt.xlabel('x') # X轴标签
plt.ylabel('相对相位') # Y轴标签
plt.show() # 显示图形
```
这个程序首先导入所需的库,然后定义了一个名为`QU`的函数,用于计算单个步骤后的光场分布。循环N次进行多次迭代更新,每次迭代后对光场进行归一化。最后,它通过matplotlib绘制两个图像,分别是光场的振幅分布和相位分布。
阅读全文