clear; N=input('Number of samples(enter from 100 to 500)=');%N:抽样数 L=10*10^-3; Ld=input('请输入波长 [毫米]='); Ld=Ld*10^-6; ko=(2*pi)/Ld; wo=input('请输入束腰 [毫米]='); wo=wo*10^-3; z_ray=(ko*wo^2)/2*10^3; z_ray=z_ray*10^-3; z=input('请输入传输距离z[米]='); dx=L/N; for n=1:N+1 for m=1:N+1 %Space axis x(m)=(m-1)*dx-L/2; y(n)=(n-1)*dx-L/2; %空域中的高斯光束 Gau(n,m)=exp(-(x(m)^2+y(n)^2)/(wo^2));%Frequency axis Kx(m)=(2*pi*(m-1))/(N*dx)-((2*pi*(N))/(N*dx))/2; Ky(n)=(2*pi*(n-1))/(N*dx)-((2*pi*(N))/(N*dx))/2; %自由空间传输函数 H(n,m)=exp(j/(2*ko)*z*(Kx(m)^2+Ky(n)^2)); end end %频域中的高斯光束 FGau=fft2(Gau); FGau=fftshift(FGau); %频域中传输的高斯光束 FGau_pro=FGau.*H; Gau_pro=ifft2(FGau_pro); x=x*10^3; y=y*10^3; figure(1); mesh(x,y,abs(Gau)) title('高斯光强分布') xlabel('x [毫米]') ylabel('y [毫米]') axis([min(x) max(x) min(y) max(y) 0 1]) axis square figure(2); mesh(x,y,abs(Gau_pro)) title(['传播',num2str(z),'米后的高斯光束']) xlabel('x [毫米]') ylabel('y [毫米]') axis([min(x) max(x) min(y) max(y) 0 1]) axis square

这段代码使用Matlab实现了高斯光束在自由空间传输过程中的光强分布计算和可视化展示。代码中的主要步骤包括：

1. 通过输入参数设置高斯光束的相关参数，包括抽样数、波长、腰半径和传输距离等。

2. 定义空域和频域的采样点以及相应的自由空间传输函数。

3. 计算空域中的高斯光束和频域中的高斯光束，以及经过传输距离z后的频域中的高斯光束。

4. 通过傅里叶反变换将频域中的高斯光束转换到空域中，并绘制初始光束和传播过程中的光束的3D图像。

这段代码可以让用户通过输入不同的参数来模拟不同条件下高斯光束的传输过程，并通过3D图像来观察光束的形态和变化。