模拟涡旋光与平面光干涉

资 源 简 介

模拟涡旋光与平面光干涉

详 情 说 明

涡旋光与平面光干涉是光学领域中重要的研究课题，通过MATLAB数值模拟可以帮助我们直观理解这一物理现象。涡旋光是一种携带轨道角动量的特殊光束，其波前呈螺旋状分布，而平面光则是相位均匀分布的常规光束。

在模拟过程中，关键在于构建两种光束的数学模型。涡旋光的数学模型需要考虑其螺旋相位结构，通常使用复指数函数表示其相位分布。平面光则可以简化为均匀振幅和相位的平面波。当这两种光束叠加时，由于相位差异会产生干涉图样。

大气湍流的影响可以通过相位屏方法来模拟。这种方法在光束传播路径上插入随机相位扰动，模拟湍流导致的光波前畸变。数值实现时需要合理设置相位屏的相关参数，如折射率结构常数和内外尺度等。

通过调整涡旋光的拓扑荷数、光束半径等参数，可以观察到不同条件下的干涉图样变化。这种模拟为研究涡旋光在大气信道中的传输特性提供了有效工具，对自由空间光通信等领域有重要应用价值。