matlab编写:随机产生两束光波信号,只有相位不同,通过2x2耦合器做干涉,使用spgd算法控制两路信号相位差,使合束后一路光强达到最强,一路光强达到最小,画出随着spgd算法对相位差矫正时的光强变化

时间: 2023-12-10 17:06:29 浏览: 42
好的,这是一个相对复杂的问题,需要一定的时间和代码实现。首先需要生成两束光波信号,可以使用正弦函数进行模拟: ```matlab %% 生成两束光波信号 freq = 10; % 信号频率 amp = 1; % 信号振幅 phase_diff = pi/4; % 相位差 t = 0:0.01:2*pi; wave1 = amp * sin(2*pi*freq*t); wave2 = amp * sin(2*pi*freq*t + phase_diff); ``` 接下来,需要通过2x2耦合器模拟干涉过程,这里可以使用矩阵运算实现: ```matlab %% 通过2x2耦合器模拟干涉过程 coupler = 1/sqrt(2) * [1, 1; 1, -1]; % 2x2耦合器矩阵 input = [wave1; wave2]; % 输入矩阵 output = coupler * input; % 输出矩阵 ``` 然后,需要实现SPGD算法进行相位差调整,这里可以使用循环逐步迭代实现: ```matlab %% 使用SPGD算法进行相位差调整 learning_rate = 0.05; % 学习率 iter_num = 100; % 迭代次数 target_intensity = [1; -1]; % 目标光强 phase_diff_adjusted = 0; % 初始化相位差调整值为0 for iter = 1:iter_num intensity = abs(coupler * [wave1; wave2 * exp(1i*phase_diff_adjusted)]); % 计算输出光强 intensity_diff = intensity - target_intensity; % 计算光强差 gradient = imag(conj(output) .* intensity_diff); % 计算SPGD梯度 phase_diff_adjusted = phase_diff_adjusted - learning_rate * gradient(2); % 更新相位差调整值 end ``` 最后,可以画出随着SPGD算法对相位差矫正时的光强变化: ```matlab %% 画出随着SPGD算法对相位差矫正时的光强变化 intensity_history = zeros(iter_num, 2); % 初始化光强历史记录矩阵 phase_diff_adjusted = 0; % 重新初始化相位差调整值为0 for iter = 1:iter_num intensity = abs(coupler * [wave1; wave2 * exp(1i*phase_diff_adjusted)]); % 计算输出光强 intensity_history(iter, :) = intensity; % 记录光强值 intensity_diff = intensity - target_intensity; % 计算光强差 gradient = imag(conj(output) .* intensity_diff); % 计算SPGD梯度 phase_diff_adjusted = phase_diff_adjusted - learning_rate * gradient(2); % 更新相位差调整值 end figure; plot(intensity_history(:, 1), 'r', 'LineWidth', 2); hold on; plot(intensity_history(:, 2), 'b', 'LineWidth', 2); xlabel('迭代次数'); ylabel('光强'); legend('最强光路', '最弱光路'); ``` 以上就是完整的MATLAB代码实现,可以生成两束光波信号、模拟干涉、使用SPGD算法控制相位差、并且画出光强随着SPGD算法迭代的变化图。

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