matlab代码实现激光谐振腔模拟

资 源 简 介

matlab代码实现激光谐振腔模拟

详 情 说 明

在激光物理研究中，谐振腔的模拟是理解激光器性能的关键环节。使用MATLAB可以高效地模拟不同几何结构的谐振腔特性，主要包括条形腔、圆形腔和环形腔三种典型结构。

条形腔模拟 条形腔是最简单的谐振腔结构，由平行放置的两个反射镜组成。MATLAB可通过构建传输矩阵模型来分析腔内的光场分布，特别是利用波动方程求解模式特性。通过设置腔长和反射镜曲率半径等参数，可以计算谐振频率和模式分布。

圆形腔模拟 圆形腔（如共焦腔或球面镜腔）需要更复杂的数学描述。MATLAB的数值工具能够求解圆形对称边界条件下的波动方程，模拟高斯光束的传播特性。通过调整镜面曲率和腔长，可以优化光束质量并抑制高阶横模。

环形腔模拟 环形腔常用于高功率激光系统，其闭合光路结构要求精确模拟光束的多次往返传播。MATLAB中可利用光线追迹法或分步傅里叶方法分析环形腔的稳定性，并评估损耗机制对激光输出的影响。

通过合理设置边界条件和初始参数，MATLAB程序能够直观展示不同谐振腔模式的光强分布和相位特征，为激光器设计提供可靠的仿真依据。