基于 Matlab 的光纤模式电磁场分布仿真实验代码

在Matlab中，对于光纤模式的电磁场分布仿真，通常会利用专门的光波模拟工具箱，例如Optical System Toolbox或FDTD (Finite Difference Time Domain) 方法。以下是一个简化的基于FDTD的示例代码框架：

% 加载所需库
addpath('toolbox/OpticalSystem'); % 假设OpticalSystem Toolbox已安装

% 定义光纤参数
core_radius = 5e-6; % 核心半径 (m)
cladding_thickness = 125e-9; % 包层厚度 (m)
wavelength = 1550e-9; % 波长 (m)

% 创建光纤结构
fiber = fiberoptic();
fiber.core.radius = core_radius;
fiber.clad.thickness = cladding_thickness;

% 设置工作区域和网格大小
grid_size = 1e-7; % 网格步长 (m)
x = -10*grid_size:grid_size:10*grid_size; % 横向坐标
y = z = x; % 垂直和纵向坐标对称

% 创建FDTD模型并设置边界条件
model = fdtdModel;
model.size = [length(x), length(y), length(z)];
model.gridSize = grid_size;
model.medium = materialIndex(wavelength); % 光纤材料指数

% 执行仿真
solution = solve(model);

% 计算和可视化电磁场分布
field_distribution = calculateField(solution, ' Ez', wavelength);
surf(x, y, field_distribution);
xlabel('X (m)');
ylabel('Y (m)');
zlabel('Ez Field Distribution');

%