基模高斯光束matlab_MATLAB 高斯光束传播轨迹的模拟
时间: 2023-08-06 18:17:19 浏览: 132
可以使用MATLAB对基模高斯光束的传播轨迹进行模拟。以下是一个简单的示例代码:
```matlab
% 设置参数
lambda = 632.8e-9; % 波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
w0 = 1e-3; % 光束半径
zrange = 1; % 传播距离
zsteps = 100; % 传播步数
% 生成 x-y 平面的网格
N = 100; % 网格数量
xmax = 2*w0; % 网格大小
x = linspace(-xmax, xmax, N);
y = linspace(-xmax, xmax, N);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
% 生成高斯光束初始场
U0 = exp(-((X.^2 + Y.^2)/w0^2));
U = U0;
% 传播
dz = zrange/zsteps;
for n = 1:zsteps
% 计算传播距离为 dz 的相位因子
phase = exp(1i*k*dz*(X.^2 + Y.^2)/(2*(n-1)*dz + dz));
% 应用相位因子并进行傅里叶变换
U = fftshift(fft2(U));
U = U.*phase;
% 进行傅里叶反变换并更新场
U = ifft2(ifftshift(U));
end
% 绘制传播后的光束
figure;
imagesc(abs(U).^2);
colormap('gray');
axis equal tight;
```
这段代码首先设置了一些参数,包括波长、光束半径、传播距离等。然后生成了一个 x-y 平面的网格,并在这个网格上生成了一个高斯光束初始场。接着对光束进行传播,每次传播距离为 dz,计算传播距离为 dz 的相位因子并应用到场上,然后进行傅里叶变换和傅里叶反变换,更新场。最后绘制了传播后的光束强度分布图。
你可以根据自己的需要调整参数来进行模拟,比如改变光束半径、波长、传播距离等。
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