使用Matlab模拟激光光学分析：圆孔衍射的Maxwell方程解析

《像散振幅圆孔衍射-简易数字万用表设计书》是一本针对激光光学领域的教材，由刘良清撰写，他拥有华中科技大学激光技术与工程学院的硕士学位，专长于自适应光学、非线性光学、激光光学和固体激光器件的研究。书中第一章探讨了光的波动性和衍射，主要围绕Maxwell方程组展开，这是电磁学的基础，包括高斯定律、毕奥-萨瓦尔定律、法拉第定律和Maxwell修正的安培定律。 Maxwell方程组是电磁现象的核心理论，它描述了电场和磁场如何随时间和空间变化，其中包含了电荷密度和电流的影响。这些方程不仅揭示了电磁波的存在及其光速传播的特性，还证明了光与电和磁的内在联系。在Maxwell的时代，这一发现颠覆了人们对光的传统认识，将其视为电磁现象的一部分。 书中通过旁轴近似的波动方程，解析了激光传输和变换的基本方程，这在实际的光学设计和分析中具有重要意义。为了展示Matlab在激光光学分析中的实用价值，作者以一个简单的像散振幅圆孔衍射为例，这是一种光学现象，当激光通过圆形孔洞时，会形成特定的衍射图案，这涉及到波动理论和数学模型的应用。 通过这个实例，读者不仅可以学习到基本的物理概念，还能了解到如何用Matlab这种工具进行数值模拟和可视化，这对于理解和优化激光光学系统具有实际操作指导意义。同时，作者鼓励读者自行探索其他可能的畸变效应，如混合畸变对圆孔衍射的影响，以深化对激光光学现象的理解。 《像散振幅圆孔衍射-简易数字万用表设计书》提供了一种结合理论和实践的方法，帮助读者在激光光学领域建立起扎实的理论基础，并掌握利用Matlab进行实验模拟的能力。对于从事或希望了解激光技术的人来说，这本书是一本不可或缺的参考资料。