复杂余弦光栅衍射的三维图像MATLAB仿真代码

以下是一个简单的MATLAB代码，用于生成复杂余弦光栅衍射的三维图像。

% 定义参数
lambda = 632.8e-9; % 光波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
d = 10e-6; % 光栅周期
N = 512; % 图像尺寸
L = 5e-3; % 采样区域大小
z = 0.5; % 衍射距离
f = 1/(2*d); % 焦距

% 生成光栅
[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,N));
grating = exp(1j*k*d*cos(2*pi*d*X/L));

% 计算衍射场
H = exp(1j*k*z)*exp(-1j*pi*lambda*z*(X.^2+Y.^2)/L^2); % 衍射函数
diffraction = fftshift(fft2(grating.*H)); % 光栅衍射

% 绘制图像
figure;
imagesc(abs(diffraction).^2);
colormap(jet);
axis image;
axis off;

该代码生成一个大小为512x512的图像，显示了复杂余弦光栅的衍射图像。可以通过调整参数来改变图像的大小和形状，以及光栅的周期和方向。

相关问题

余弦光栅衍射的三维MATLAB仿真代码

以下是一个简单的三维余弦光栅衍射的MATLAB仿真代码：

lambda = 633e-9; % 波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
z = 20e-3; % 衍射距离
L = 10e-3; % 光栅尺寸
N = 256; % 像素数
dx = L/N; % 像素大小
x = linspace(-L/2,L/2-dx,N); % 坐标轴
[X,Y] = meshgrid(x,x); % 网格

% 定义光栅
d = 10e-6; % 光栅周期
m = 10; % 次级
r = L/2; % 光栅圆形半径
r1 = r - (m-1)*d/2; % 次级光栅圆形半径
r2 = r + (m-1)*d/2;
mask1 = ((X.^2 + Y.^2) >= r1.^2) & ((X.^2 + Y.^2) <= r2.^2);
mask2 = zeros(N,N);
for i = 1:m
    mask2 = mask2 + cos(2*pi*i*d*(X.*cos((i-1)*2*pi/m) + Y.*sin((i-1)*2*pi/m)));
end
mask = mask1.*mask2;

% 计算衍射场
Uin = ones(N,N); % 入射场
Uout = exp(1i*k*z)/(1i*lambda*z)*fftshift(fft2(fftshift(Uin.*mask)))*dx^2; % 衍射场
I = abs(Uout).^2; % 强度分布

% 显示结果
figure;
subplot(1,2,1);
imagesc(x*1e3,x*1e3,I);
axis image;
colormap('gray');
xlabel('x (mm)');
ylabel('y (mm)');
title('Intesity distribution');

subplot(1,2,2);
surf(x*1e3,x*1e3,I);
shading interp;
axis square;
xlabel('x (mm)');
ylabel('y (mm)');
zlabel('Intensity');
title('3D plot');

上述代码中，首先定义了一些基本参数，如波长、衍射距离、光栅尺寸、像素数等。然后定义了一个圆形光栅，其中包括主光栅和次级光栅。使用傅里叶变换计算了衍射场，并计算了强度分布。最后通过图像显示和三维绘图展示了结果。

请注意，这只是一个简单的示例代码，实际应用可能需要根据具体需求进行修改和优化。

好看一点的三维余弦光栅衍射的MATLAB仿真代码

以下是一个简单的三维余弦光栅衍射的MATLAB仿真代码：

clear all;
close all;
clc;

%% 设置参数
wavelength = 0.5e-6; % 波长
k = 2*pi/wavelength; % 波数
L = 10e-3; % 衍射屏尺寸
N = 128; % 格点数
dx = L/N; % 格点间距
z = 1; % 衍射距离
R = 1.5e-3; % 光阑半径
M = 512; % 接收屏尺寸
dy = L/M; % 接收屏格点间距

%% 创建衍射屏
[X,Y] = meshgrid((-N/2:N/2-1)*dx);
R = sqrt(X.^2+Y.^2);
phase = exp(1i*k*z).*exp(-1i*pi*R.^2/z/wavelength);
phase(R>R(end)/2) = 0;

%% 创建接收屏
[Xr,Yr] = meshgrid((-M/2:M/2-1)*dy);
Rr = sqrt(Xr.^2+Yr.^2);
intensity = abs(fftshift(fft2(phase))).^2;

%% 绘图
figure;
subplot(1,2,1);
imagesc(abs(phase));
colormap gray;
axis equal tight;
title('衍射屏');

subplot(1,2,2);
imagesc(Rr,Rr,intensity);
colormap jet;
axis equal tight;
title('接收屏');

该代码首先设置了一些参数，如波长、衍射屏尺寸等。然后创建了衍射屏和接收屏，并计算了光强。最后使用subplot函数绘制了衍射屏和接收屏的图像。