光學(xué)與matlab：高斯光的模擬

高斯光束，自然何為高斯光束？百度了一下，如下所示，“通常情形，激光諧振腔發(fā)出的基模輻射場(chǎng)，其橫截面的振幅分布遵守高斯函數(shù)，故稱高斯光束。”如果您對(duì)激光原理不是很了解，您就可以這樣理解，大部分激光出射都接近是一個(gè)高斯光。至于定義就可以忽略了。

之所以有光學(xué)與matlab這個(gè)專題，就是為了通過matlab去了解一些光學(xué)的本質(zhì)方面，我們更容易去理解。這里研究高斯光束，是因?yàn)橐恢碧幱诠鈱W(xué)火熱方面的激光已經(jīng)開始深入到我們的生活中，進(jìn)入我們的眼球。

激光武器，火嗎？曾經(jīng)在電影中風(fēng)靡的激光武器，已然進(jìn)入了大眾茶余飯后的話題中了。其高功率，低成本等優(yōu)點(diǎn)，再軍事上異放光彩！

繼納米技術(shù)之后，再次被保健品熱銷的量子技術(shù)，也是激光的產(chǎn)物。利用激光加載信息，使得通信更加保密。前面的“墨子號(hào)”就是這一技術(shù)的巔峰之作。

民用上的自動(dòng)駕駛技術(shù)，汽車上布置多個(gè)激光雷達(dá)，進(jìn)行車身周圍障礙的測(cè)試，更是采用了幾十上百個(gè)激光。另外還有激光切割技術(shù)，激光治療，激光電視等等，已經(jīng)是非常深入了。

至于激光在ZEMAX中的仿真，我們已經(jīng)有了幾次帖子的描述與講解，這里我們主要是在matlab中構(gòu)建高斯光束，以便進(jìn)行算法上的計(jì)算，不只是借用ZEMAX去仿真。本帖子主要是構(gòu)建一個(gè)后續(xù)分析的基礎(chǔ)，根據(jù)此帖的算法獲得一個(gè)高斯激光光斑，我們可以通過自己的思路與算法，去實(shí)現(xiàn)光束的整形，使得其成為一個(gè)平頂光或者其余模式。

著眼當(dāng)下，我們利用高斯光束的方程，直接在matlab中實(shí)現(xiàn)高斯光束。當(dāng)然，這里我們只是一個(gè)引入，后面我們也會(huì)對(duì)matlab軟件的使用進(jìn)行詳細(xì)的介紹與教學(xué)。如下圖，就是我們利用matlab繪制的。具體算法如下所示。

clc;

clear;

close all;

w0=0.6;

r=linspace(0,3*w0,100);

ea=linspace(0,2*pi,100);

[ro,thta]=meshgrid(r,ea);

[x,y]=pol2cart(thta,ro);

Io=exp(-2*ro.^2/w0^2);

surf(x,y,Io);

shading interp;

xlabel('位置 /mm');

ylabel('位置 /mm');

zlabel('相對(duì)強(qiáng)度 ');

title('高斯強(qiáng)度');

box on;

grid off;

axis equal;

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab 高斯函数_光学与matlab：高斯光的模拟的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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