matlab设计激光腔,基于matlab的激光谐振腔光场分布模拟和分析.doc

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课程设计的主要任务：

任务总述：用计算机模拟激光谐振腔的光场分布。

设计要求：

编程语言不限；

腔型包括：条形腔，矩形平平腔，圆形平平腔，矩形共焦腔，圆形共焦腔，倾斜腔等。

我个人完成的情况：

已经完成的：

1)用基本的循环迭代法：模拟了条形腔，矩形平平腔，圆形平平腔，矩形共焦腔，圆形共焦腔的光场的振幅和相位分布：

2)用传输矩阵结合分离变量的方法：模拟了条形腔，矩形平平腔，矩形共焦腔的光场的振幅和相位分布。

三，基本原理：

一般的迭代法的基本原理：

基于菲涅尔衍射积分的基本原理：

设左右镜面的任意两个点P和P’点，光场分别为和，是PP’连线和光轴的夹角，为PP’之间的距离，则：

同理：

因此，左右通过上两式可以把激光谐振腔的左右有效地联系在一起，给出一个面的初始光场分布，经过往返迭代，可以得出如下的光场分布特性：

则说明激光谐振腔达到了自再现的条件，也是镜面上的场分布的稳定性条件。

网格化的思想：虽然实际的腔镜面上的光场分布是连续的，但考虑到用计算机计算的离散的特性，需要把腔镜分割成网格，以网格上离散的节点的光场值去拟合实际的镜面的光场。

根据镜面的几何结构的特点，分割方法不尽相同

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