知道十组光斑大小和间距,使用matlab拟合计算出束腰,并画出图
时间: 2025-01-07 17:14:15 浏览: 4
在MATLAB中,如果你有十组光斑大小(通常指半径或直径)和它们之间的间距数据,你可以使用非线性最小二乘法或其他优化算法来拟合一个模型,如高斯函数或者特定类型的束腰分布(例如卡西格里夫扩散函数,有时用于描述激光束的质量)。首先,你需要确定合适的函数形式,假设是一个二维束腰函数。
1. **数据准备**:将数据存储在一个矩阵或结构数组中,比如每个元素代表一组光斑尺寸和间距。
2. **选择函数**:创建一个MATLAB函数,该函数接受一组参数(如束腰半径、宽度等),并返回模拟的光斑分布。
3. **拟合过程**:使用`lsqcurvefit`函数,它属于优化工具箱的一部分,来进行非线性最小化拟合。输入数据、模型函数以及初始猜测参数作为输入。
```matlab
function [y] = waist_function(x, waist, sigma)
% 这里 waist 和 sigma 分别代表束腰半径和宽度
y = waist * exp(-(x.^2 + (sigma * x).^2) / (2 * sigma^2));
end
% 数据(假设data是包含尺寸和间距的数据)
data = ...;
radiuses = data(:,1); % 半径
spacings = data(:,2); % 间距
% 初始猜值得到
initial_guess = [mean(radiuses), std(radiuses)]; % 或者其他合理的猜测值
% 拟合
[waist_fit, ~, ~] = lsqcurvefit(waist_function, initial_guess, radiuses);
```
4. **绘制结果**:得到拟合的束腰之后,可以用相同的函数在X轴上生成一系列点,并画出实际数据和拟合曲线的对比图。
```matlab
x_range = linspace(min(radiuses), max(radiuses), 1000); % 绘制范围
y_fit = waist_function(x_range, waist_fit(1), waist_fit(2));
figure;
scatter(radiuses, ones(size(radiuses)), 'filled', 'MarkerSize', 5, 'LineWidth', 1);
hold on;
plot(x_range, y_fit, '-r', 'LineWidth', 2);
xlabel('光斑半径');
ylabel('强度');
legend('原始数据', '拟合曲线');
title(['拟合束腰半径: ', num2str(waist_fit(1))]);
hold off;
```
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