MATLAB激光模拟代码包：光束传输与谐振腔仿真

资源摘要信息:"本代码包（ABCDRez）是基于MATLAB语言开发的，主要用于激光光束传输（Laser Beam Propagation）和激光谐振腔仿真（Laser Resonator Simulation）。以下是对标题和描述中提及的知识点的详细说明： 1. MATLAB语言：MATLAB是一种高级的数值计算环境和第四代编程语言，广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等。它提供了丰富的内置函数和工具箱（Toolbox），使得用户能够方便地进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接口与其它编程语言交互等。 2. 激光光束传输：激光光束传输研究的是激光束如何在空间中传播，以及在传播过程中受到各种因素（如介质的折射率分布、光束自身的衍射、散射等）影响的规律。在该领域中，高斯光束（Gaussian Beam）是一种理想化的模型，常用来描述激光束的传播特性，特别是在自由空间传播时。 3. 激光谐振腔仿真：激光谐振腔是激光器的核心部分，它由两个或多个反射镜组成，激光在腔内来回反射，以产生并放大激光输出。通过仿真可以研究谐振腔内激光束的传播、模式分布以及腔内模式的稳定性等问题，为实际激光器的设计和优化提供理论基础。 4. 高斯光束：高斯光束是以高斯函数描述的光束，其横截面上的光强分布为高斯分布，这是描述激光束传输特性的理想模型之一。在ABCDRez代码包中，高斯光束被用作模拟激光束在不同条件下的传输行为。 5. 热效应：在激光系统中，当激光束通过介质时，由于吸收、散射等原因，介质会产生热量，从而改变介质的物理性质（如折射率），影响光束的传输特性。热效应是实际激光系统中需要特别关注的问题。 6. 腔内非线性变换：当激光束在谐振腔内传输时，其强度可能足够高以激发介质的非线性效应，例如二次谐波产生、光学参量振荡等。这些非线性效应可以改变激光的频率、相位等属性，对激光器的性能有重要影响。 7. 光束的调节与匹配：在激光系统中，为了获得理想性能的输出，需要对激光束进行精确的调节和匹配，包括波前校正、空间频率过滤、功率控制等操作，确保激光束与谐振腔的模式匹配良好。 8. 驻波谐振腔与行波谐振腔：驻波谐振腔（Standing Stable Resonator）和行波谐振腔（Traveling Stable Resonator）是两种常见的谐振腔设计。驻波谐振腔内部形成驻波模式，激光束在腔内来回振荡。而行波谐振腔则设计为激光束只在一个方向上传播，避免产生驻波，常用于实现激光束的单向放大。 ABCDRez代码包的用户可以通过学习和掌握这些概念和技术，更加灵活地运用其进行激光系统的仿真和设计工作。代码包中提供的接近数学表达式的自然化语言描述，有助于用户快速理解和应用激光光束传输和谐振腔仿真的相关知识。"