基模高斯光束matlab_MATLAB 高斯光束传播轨迹的模拟

在 Matlab 中，可以使用 `propagate` 函数来模拟高斯光束的传播轨迹。以下是一个简单的示例代码：

% 定义高斯光束参数
w0 = 1;  % 初始光束半径
z0 = 0;  % 初始传播距离
lambda = 1;  % 波长
k = 2*pi/lambda;  % 波数
zR = pi*w0^2/lambda;  % Rayleigh 范围

% 定义传播距离
z = linspace(0, 10*zR, 100);

% 计算高斯光束传播轨迹
[q, z_out] = propagate(w0, z0, lambda, z, 'rayleigh', w0);

% 绘制高斯光束传播轨迹
figure;
plot(z./zR, abs(q).^2./max(abs(q).^2), 'LineWidth', 2);
xlabel('传播距离 / Rayleigh 范围');
ylabel('归一化光强');
title('高斯光束传播轨迹');

在上面的示例代码中，我们首先定义了高斯光束的参数，包括初始光束半径、初始传播距离、波长、波数和 Rayleigh 范围。然后我们定义了一组传播距离，使用 `propagate` 函数来计算高斯光束在这些传播距离上的传播轨迹。最后，我们将计算结果绘制成图形，并对光强进行归一化处理。

需要注意的是，`propagate` 函数的第一个输出参数 `q` 表示高斯光束的复振幅，需要取其模长的平方才能得到光强。另外，传播距离 `z` 的单位应该与 Rayleigh 范围 `zR` 的单位保持一致，例如可以使用 `z./zR` 进行归一化处理。