matlab代码实现激光谐振腔模拟

下面是一个简单的 Matlab 源码，用于模拟激光谐振腔中的光场传播。该代码使用有限差分法（FDTD）来求解Maxwell方程，模拟激光在谐振腔中的传播。代码中包括了谐振腔的几何形状、材料参数和激光源的设置。

% 参数设置
c = 3e8; % 光速
dx = 10e-9; % 网格间距
dt = dx/(2*c); % 时间步长

% 定义谐振腔几何形状
Lx = 100e-6; % 腔长
Ly = 50e-6; % 腔宽
Nx = round(Lx/dx); % 离散化的网格数
Ny = round(Ly/dx); % 离散化的网格数

% 定义介质参数
n0 = 1.0; % 真空中的折射率
n2 = 1.5; % 腔内的折射率

% 初始化电磁场
Ex = zeros(Nx,Ny); % x方向电场
Ey = zeros(Nx,Ny); % y方向电场
Hx = zeros(Nx,Ny); % x方向磁场
Hy = zeros(Nx,Ny); % y方向磁场

% 定义激光激励
source = zeros(Nx,1);
source(round(Nx/10)) = 1; % 在腔的一侧激发激光

% 模拟时间步长
for t = 1:1000
    % 更新磁场
    for i = 1:Nx-1
        for j = 1:Ny-1
            Hx(i,j) = Hx(i,j) + (dt/(dx*n0))*(Ey(i,j+1)-Ey(i,j));
            Hy(i,j) = Hy(i,j) - (dt/(dx*n0))*(Ex(i+1,j)-Ex(i,j));
        end
    end
    
    % 更新电场
    for i = 2:Nx-1
        for j = 2:Ny-1
            Ex(i,j) = Ex(i,j) + (dt/(dx*n0))*(Hy(i,j)-Hy(i-1,j));
            Ey(i,j) = Ey(i,j) - (dt/(dx*n0))*(Hx(i,j)-Hx(i,j-1));
        end
    end
    
    % 应用Perfectly Matched Layer（PML）边界条件
    % ...
    
    % 应用介质参数
    Ex = Ex * n2/n0;
    Ey = Ey * n2/n0;
    
    % 应用激光源
    Ex(:,1) = Ex(:,1) + source;
    
    % 可视化光强分布
    imagesc(abs(Ex).^2);
    colorbar;
    drawnow;
end

在这个简单的示例中，我们使用有限差分法（FDTD）求解Maxwell方程，模拟激光在谐振腔中的传播。值得注意的是，这只是一个简单的模拟，真实的激光谐振腔模拟可能需要考虑更多的因素，比如非线性效应、边界条件等。如果需要更复杂的模拟，可能需要使用更专业的电磁场模拟软件，如COMSOL Multiphysics等。