MATLAB锁模激光器时频特性模拟分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB构建锁模激光器模拟系统，支持脉冲形成过程动态仿真。可调节关键参数，实时观察时域脉冲包络与频域光谱变化，为激光器特性研究提供可视化分析工具。

详 情 说 明

基于MATLAB的锁模激光器时频特性模拟分析系统

项目介绍

本项目实现了一个简化的锁模激光器物理过程模拟系统，主要用于教学和科研目的。系统通过对锁模激光器工作过程的数值模拟，帮助用户直观理解锁模激光器的时频特性及其与关键参数之间的关系。通过调节激光腔参数、锁模参数和初始条件，用户可以观察脉冲形成过程及相应的频谱特性变化。

功能特性

• 锁模机制模拟：支持主动锁模和被动锁模机制的基本建模
• 参数调节：允许用户交互式调节激光腔参数、锁模参数和模拟参数
• 多维度可视化：

- 时域脉冲波形显示 - 频域光学频谱分析 - 自相关函数曲线 - 啁啾特性分析

• 动态响应：实时显示参数调节对脉冲特性的影响
• 特性参数输出：自动计算脉冲宽度、重复频率、光谱宽度等关键参数

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件启动图形用户界面
2. 参数设置：通过界面控件调节各项参数：

- 激光腔参数：腔长（1-10米）、增益带宽（101-100THz） - 锁模参数：调制深度（0.1-0.9）、调制频率 - 初始条件：初始噪声场幅度（0.01-1）、初始相位分布 - 模拟参数：时间步长（0.1-1ps）、迭代次数（1000-10000次）

1. 运行模拟：点击运行按钮开始数值模拟计算
2. 结果分析：观察时域、频域和分析图表的变化，理解参数影响规律

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了锁模激光器模拟的核心功能，包括图形用户界面的构建与布局、参数输入控件的回调函数处理、锁模激光器动力学方程的数值求解算法、快速傅里叶变换频谱分析方法的实现，以及多种可视化图形的实时绘制和更新功能。该文件通过协调各计算模块和显示模块，为用户提供完整的交互式模拟分析体验。