Fox-Li迭代法与MATLAB实现：平行平面腔激光原理设计

该文档是一份激光原理课程设计报告，针对的是方形镜平行平面腔自再现模Fox-Li数值迭代解法的实现以及MATLAB编程应用。设计目标明确，旨在深化对Fox-Li平行平面腔迭代解法的理解，同时提升学生利用MATLAB解决实际问题的能力。 Fox-Li平行平面腔，也称F-P腔，是早期激光器设计的基础模型，由两块平行平面反射镜构成，通过这种腔结构，光能够在增益介质中反复反射，实现光的自激振荡。在激光器中，稳定光场分布的形成可以通过光在两个平面之间的往返传播来理解，这涉及一个积分方程的求解。 设计的主要内容包括： 1. Fox-Li迭代解法：介绍了如何通过迭代过程处理开放式光腔中光场的分布问题，特别强调了衍射导致的能量损失和边缘场的衰减，以及在多次反射后达到的自再现模，即光场经过多次反射后能恢复原初状态。 2. MATLAB实现：详细描述了在MATLAB中的实现步骤，包括： - 迭代解法的过程：通过编程模拟光的多次往返传播，计算每个反射后新的场分布。 - 程序实现：展示了MATLAB代码，可能涉及到复数运算、矩阵操作和边界条件设置等。 - 自再现模的判断：通过设定一定的迭代次数或特定的场分布变化标准，确认是否达到自再现模。 3. GUI界面制作：设计报告还提及了图形用户界面（GUI）的制作，可能是为了让结果更直观，用户可以通过交互式界面查看光场的二维分布和一维图像。 4. 改进建议：提出了可能改进设计的地方，可能涉及到算法效率优化、误差分析或进一步的实验验证等。 5. 设计感想：最后部分分享了作者在设计过程中的思考和体会，以及对未来学习和研究的展望。 6. 参考文献：列举了设计过程中参考的相关学术资源，为读者提供了深入学习的途径。 这份文档是关于激光原理课程设计的重要实践，通过理论与实践相结合的方式，巩固了学生对Fox-Li迭代解法的理解，提高了他们的编程技能，并且能够独立解决实际问题。