MATLAB实现Fox-Li迭代法求解条形腔模场分布

"该资源是关于使用MATLAB编程实现Fox-Li迭代算法来求解条形腔的模场分布的问题。程序首先初始化参数，如波长、腔长、腔镜线宽等，然后通过迭代计算逐步逼近解。迭代过程中包含了振幅和相位的计算与归一化，以获取精确的模场分布。" 在光学领域，条形腔是一种常见的光学谐振腔结构，其内部光场模式分布是研究的重点。这个MATLAB程序采用Fox-Li迭代算法来计算条形腔内的模式分布。Fox-Li算法是一种数值方法，用于求解波动方程，特别是在光学系统中，它能够帮助我们理解光在谐振腔内的传播特性。 1. 初始化：首先，程序设置了一些关键的物理参数，如波长`lm`（632.8纳米，对应红光）、腔长`L`（100倍的波长）和腔镜线宽`a`（25倍的波长）。波长决定了光的频率，腔长影响谐振腔的模式数量，而腔镜线宽则影响腔内光的反射和传播。然后，程序定义了空间网格`x1`，用于积分计算，并初始化了变量`Un_n`和`Un_n_1`用于存储迭代过程中的数据。 2. 第一次迭代：程序计算了初始的场分布，通过一个循环遍历所有空间点，应用傅里叶变换的近似来估算场分布。这里使用了Euler方法，结合波矢`k`，计算每个点的相位贡献。结果被归一化，以确保振幅的范围在0到1之间。 3. 迭代过程：接着，程序进行了299次迭代，每次迭代时都会更新场分布`Un_n`，计算新场分布时会考虑前一次迭代的结果。每次迭代结束后，会对新的场分布进行归一化处理，保持振幅的尺度一致。 4. 最终迭代：在第300次迭代中，程序再次执行相同的过程，这一步通常是为了进一步提高解的精度。 5. 结果输出：经过迭代后，程序得到了归一化的振幅`Un_300`和相位`Yn_300`，它们分别代表了条形腔内的模式振幅分布和相位分布。这些结果可以用来分析腔内的光学模式特性，如主模、边模等，对于理解和设计光学系统具有重要意义。 这个MATLAB程序示例提供了实用的方法来模拟条形腔的模场分布，对于理解光学谐振腔的工作原理和优化光学设计非常有用。通过调整参数，该程序也可以应用于其他类似结构的谐振腔分析。