激光束横向光场分布的特点与成因

激光束横向光场分布的特点与成因,第1张

激光束横向光场分布的特点:稳态的时候,谐振腔内任何一个横截面上的光场分布都是确定的,不随时间变化的。

成因:激光横模是可以利用自再现条件和衍射理论推导出来的。所以,以激光谐振腔内的任何一个横截面为参考,这个面上的光场在腔内传播一个来回,回到这个面上的时候,必须再现原来的分布。根据这个原理,再利用衍射理论,既可以导出腔内任何横截面的横向光场分布,即激光横模。

激光原理

光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。

微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。

对你的代码做了点修改,主要是把

r=linspace(0,R,10000)

M=besselj(0,(k.*r.*yp)./zp).*exp(i*k*r.*r./(2*zp)-i*k*(n-1)*gama*r).*r L=trapz(r,M)

改成

L=quadl(@(r)besselj(0,(k.*r.*yp)./zp).*exp(i*k*r.*r./(2*zp)-i*k*(n-1)*gama*r).*r,0,R)

直接用积分函数quadl而不是用梯形法trapz,可以在保证精度的基础上大幅提高效率(根据我这里测试,应该至少能提高15倍以上)。

至于结果是否正确,我不敢保证。至少,我看到的程序和你贴出的公式不一样(比如,积分式子前面的从E0开始的那部分在哪里?)


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