MATLAB多维高斯光束模拟与光学仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发专业光学仿真工具，支持生成高精度二维/三维高斯光束模型。用户可通过自定义参数动态模拟光场分布，实现二维高斯光斑成像和三维空间光束构建。

详 情 说 明

多维高斯光束模拟及光学仿真系统

项目介绍

本项目开发了一个专业化的光学仿真工具，能够生成高精度的二维和三维高斯光束模型。通过数值分析方法和矩阵运算优化技术，系统支持用户自定义关键光学参数，动态模拟高斯光束的空间分布特性。该工具适用于光学设计、激光物理研究等领域，为研究者和工程师提供光束传播分析和能量分布可视化的解决方案。

功能特性

• 高精度建模：采用数值分析方法实现二维和三维高斯光束的精确建模
• 参数自定义：支持光源波长、束腰半径、传播方向、计算区域、网格精度、光源功率等关键参数的自定义设置
• 多维可视化：提供二维高斯光斑图像和三维能量分布云图的可视化输出
• 专业分析：生成关键参数分析报告，帮助用户深入理解光束特性
• 性能优化：通过矩阵运算优化技术确保计算效率

使用方法

1. 设置高斯光源参数：

- 光源波长（单位：米） - 束腰半径（单位：米） - 光束传播方向向量 - 计算区域范围 - 网格精度设置 - 光源功率（单位：瓦特）

1. 选择仿真模式：

- 二维仿真：生成一维高斯曲线数据和二维光斑图像 - 三维仿真：构建三维高斯光束能量分布矩阵

1. 运行仿真程序，系统将输出：

- 对应的数据矩阵（一维或二维） - 光束能量分布可视化图形 - 关键参数分析报告

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• 具备矩阵运算工具箱
• 支持三维可视化的图形显示设备
• 推荐内存：8GB 或以上（针对大规模三维仿真）

文件说明

主程序文件承担着系统的核心调度功能，实现了参数输入接口、仿真模式选择、高斯光束数学模型计算、数据结果生成以及可视化展示等关键环节。该文件整合了光束传播的数值解析算法，通过矩阵运算优化确保计算效率，同时管理着二维平面光斑和三维空间能量分布的可视化输出流程，为用户提供完整的仿真分析体验。