写出复高斯光束在自由空间和模拟弱湍流的相位屏中传输的Matlab代码

以下是复高斯光束在自由空间和模拟弱湍流的相位屏中传输的Matlab代码示例：

1. 复高斯光束在自由空间中传输的代码示例：

% 定义复高斯光束参数
w0 = 1; % 初始束腰半径
z = 10; % 传输距离
k = 2*pi/lambda; % 波数
zR = pi*w0^2/lambda; % 瑞利长度
z0 = 0; % 初始位置
R = z*(1+(zR/(z0+zR))^2); % 曲率半径
w = w0*sqrt(1+(z/zR)^2); % 传输距离后束腰半径
q = 1i*zR/(1+1i*z/zR); % 复束参量

% 生成初始复高斯光束
[X,Y] = meshgrid(-5:0.1:5,-5:0.1:5);
wz = w0*sqrt(1+(z0/zR)^2);
Rz = z0*(1+(zR/z0)^2);
uz = exp(-X.^2/wz^2-Y.^2/wz^2).*exp(-1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*Rz));
qz = X/(q) + 1i*Y/(q);
wz = wz/sqrt(2);
uz = uz/sqrt(pi*wz^2);

% 按照传输距离进行相位调制
uz = uz.*exp(-1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*R)).*exp(-1i*k*z).*exp(1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*R));
wz = w*sqrt(2);
uz = uz/sqrt(pi*wz^2);

% 绘制结果
figure;
surf(X,Y,abs(uz).^2);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('Irradiance');
title('Complex Gaussian beam transmission in free space');

2. 复高斯光束在模拟弱湍流的相位屏中传输的代码示例：

% 定义相位屏参数
L0 = 1e-2; % 屏幕边长
l0 = 1e-3; % 相关长度
Cn2 = 1e-14; % 空气折射率结构常数

% 生成相位屏
k0 = 2*pi/l0;
n = 512;
x = L0*(-n/2:n/2-1)/n;
[X,Y] = meshgrid(x,x);
delta = l0/n;
fx = (-n/2:n/2-1)/(n*delta);
[fxx,fyy] = meshgrid(fx,fx);
PSD_phi = 0.023*r0^(-5/3)*(fxx.^2+fyy.^2).^(-11/6);
phi = fftshift(real(ifft2(sqrt(PSD_phi).*...
    (randn(n)+1i*randn(n)))))*n^2;
phi = phi*sqrt(Cn2*L0/l0);

% 定义复高斯光束参数
w0 = 1; % 初始束腰半径
z = 10; % 传输距离
k = 2*pi/lambda; % 波数
zR = pi*w0^2/lambda; % 瑞利长度
z0 = 0; % 初始位置
R = z*(1+(zR/(z0+zR))^2); % 曲率半径
w = w0*sqrt(1+(z/zR)^2); % 传输距离后束腰半径
q = 1i*zR/(1+1i*z/zR); % 复束参量

% 生成初始复高斯光束
wz = w0*sqrt(1+(z0/zR)^2);
Rz = z0*(1+(zR/z0)^2);
uz = exp(-X.^2/wz^2-Y.^2/wz^2).*exp(-1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*Rz));
qz = X/(q) + 1i*Y/(q);
wz = wz/sqrt(2);
uz = uz/sqrt(pi*wz^2);

% 按照相位屏进行相位调制
uz = uz.*exp(1i*phi).*exp(-1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*R)).*exp(-1i*k*z).*exp(1i*k*(X.^2+Y.^2)/(2*R));
wz = w*sqrt(2);
uz = uz/sqrt(pi*wz^2);

% 绘制结果
figure;
surf(X,Y,abs(uz).^2);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('Irradiance');
title('Complex Gaussian beam transmission in weak turbulence');

需要注意的是，这只是示例代码，具体的实现可能需要根据具体的问题和参数进行调整。同时，在模拟弱湍流的相位屏中传输时，需要注意相位屏的生成方式和参数选择。