用matlab编写一段代码:用波长0.1mm的单色平面波照明一个焦距为20mm的薄透镜,设透镜平面为边长为10mm的方形,用基尔霍夫算法计算透镜平面后20mm处的光强分布
时间: 2024-02-11 21:08:44 浏览: 89
以下是一个可能的MATLAB代码实现:
```matlab
% 定义常量
lambda = 0.1e-3; % 波长
f = 20e-3; % 焦距
L = 10e-3; % 透镜平面边长
N = 100; % 离散化步数
dx = L/N; % 步长
x = linspace(-L/2, L/2, N); % 离散化的x坐标
y = linspace(-L/2, L/2, N); % 离散化的y坐标
[X, Y] = meshgrid(x, y); % 网格坐标矩阵
% 定义透镜函数
lens = @(x, y) exp(-1i*pi/lambda/f*(x.^2+y.^2));
% 计算光源函数
source = ones(size(X));
% 计算透镜平面的复振幅分布
U = source.*lens(X, Y);
% 计算透镜平面后20mm处的复振幅分布
U = fftshift(fft2(U));
U = U.*exp(-1i*pi/lambda/f*(X.^2+Y.^2));
U = ifft2(ifftshift(U));
% 计算光强分布
I = abs(U).^2;
% 绘制光强分布图像
figure;
imagesc(x, y, I);
axis square;
colorbar;
title('光强分布');
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
```
这段代码首先定义了一些常量,包括波长、焦距、透镜平面边长、离散化步数等。然后定义了一个透镜函数,用于计算透镜对光的相位调制。接着计算了光源函数和透镜平面上的复振幅分布。然后通过傅里叶变换和逆变换计算了透镜平面后20mm处的复振幅分布,并计算了光强分布。最后绘制了光强分布的图像。
需要注意的是,这段代码中使用了快速傅里叶变换(FFT)来加速计算,因此需要进行一些前期的数据处理和后期的傅里叶变换逆变换。同时,这段代码中使用了复振幅分布来计算光强分布,因此需要对结果取模平方才能得到真实的光强分布。
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