光强分布MATLAB.docx
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光强分布MATLAB
一、高斯光束模拟的焦点附近光场分布
forn=1:
10
I=0.1*n;
a=sqrt（1./I-1）;
z=0:
0.0001:
a;
r=sqrt（0.5.*（1+z.^2）.*log（1./（I.*（1+z.^2））））;
plot（z,r,'-'）;
holdon
end
右半边：
forn=1:
10
I=0.1*n;
a=sqrt（1./I-1）;
z=0:
0.0001:
a;
r1=sqrt（0.5.*（1+z.^2）.*log（1./（I.*（1+z.^2））））;
r2=-sqrt（0.5.*（1+z.^2）.*log（1./（I.*（1+z.^2））））;
plot（z,r1,'-'）;
holdon
plot（z,r2,'-'）;
holdon
end
全图：
clearall
forn=1:
10
I=0.1*n;
a=sqrt（1./I-1）;
z=-a:
0.00001*a:
a;
r1=sqrt（0.5.*（1+z.^2）.*log（1./（I.*（1+z.^2））））;
r2=-sqrt（0.5.*（1+z.^2）.*log（1./（I.*（1+z.^2））））;
plot（z,r1,'-'）;axisequal
holdon
plot（z,r2,'-'）;axisequal
holdon
end
xlabel（'Z（λ）/m'）;
ylabel（'r（λ）/m'）;
title（'焦点附近光场分布'）
带空间坐标：
clearall
forn=1:
10
I=0.1*n;
w0=200e-9;
wl=780e-9;
a=pi*w0^2*sqrt（1./I-1）/wl;
z=-a:
0.0001*a:
a;
r1=w0*sqrt（0.5.*（1+（wl/（pi*w0^2））.*z.^2）.*log（1./（I.*（1+（wl/（pi*w0^2））.*z.^2））））;
r2=-w0*sqrt（0.5.*（1+（wl/（pi*w0^2））.*z.^2）.*log（1./（I.*（1+（wl/（pi*w0^2））.*z.^2））））;
plot（z,r1,'-'）;axisequal
holdon
plot（z,r2,'-'）;axisequal
holdon
end
xlabel（'Z（λ）/m'）;
ylabel（'r（λ）/m'）;
title（'焦点附近光场分布'）
二、焦点附近的三维光场分布
三、高斯光束在传播过程中，焦点处的光强分布
1、高斯光束在光腰处的三维光强分布图
clearall
N=200;
w0=200e-9;%高斯光束的光腰半径
r=linspace（0,3*w0,N）;
eta=linspace（0,2*pi,N）;
[rho,theta]=meshgrid（r,eta）;%生成极坐标网格
[x,y]=pol2cart（theta,rho）;%将极坐标网格转化为直角坐标网格
I=exp（-2*rho.^2./w0.^2）;%高斯光束在归一化的光强值
surf（x,y,I）;
colormaphot;%colormapgray线性灰度图colormaphot热色颜色图去掉这句命令为彩图
shadinginterp;
xlabel（'x/m'）;
ylabel（'y/m'）;
zlabel（'intensity/a.u.'）;
axis（[-3*w03*w0-3*w03*w001]）
title（'焦点附近三维光场分布'）
colorbar;
2、高斯光束在光腰处的二维光强分布图
clearall
N=200;
w0=200e-9;%高斯光束的光腰半径
x=linspace（-3*w0,3*w0,N）;
y=linspace（-3*w0,3*w0,N）;
X=meshgrid（x,y）;
Y=meshgrid（y,x）;
Y=Y';
R=sqrt（X.^2+Y.^2）;
I=exp（-2*R.^2./w0.^2）;
imagesc（x,y,I,[01]）;axisequal
colormaphot;%colormapgray线性灰度图colormaphot热色颜色图去掉这句命令为彩图
colorbar;
xlabel（'x/m'）;
ylabel（'y/m'）;
axis（[-3*w03*w0-3*w03*w0]）
title（'焦点附近三维光场分布'）
3、高斯光束在传播过程中，焦点处的三维光强分布
clearall
w0=200e-9;%高斯光束的光腰半径
wavelength=780e-9;%高斯光束的光波长
ZR=pi*w0^2/wavelength;%高斯光束的瑞利长度
L=3*ZR;%高斯光束的传输范围
N=200;
z=linspace（-L,L,N）;
r=linspace（-4*w0,4*w0,N）;
[pr,pz]=meshgrid（r,z）;
wz=w0*sqrt（1+（wavelength*pz/pi/w0^2）.^2）;
I=w0^2./wz.^2.*exp（-2*pr.^2./wz.^2）;
surf（pz,pr,I）;
shadinginterp;
xlabel（'Z（λ）/m'）;
ylabel（'r（λ）/m'）;
zlabel（'intensity/a.u.'）;
axis（[-3*ZR3*ZR-InfInf-InfInf]）
title（'焦点附近三维光场分布'）
colorbar;
colormaphot;%colormapgray线性灰度图colormaphot热色颜色图
view
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