贝塞尔型涡旋波束的Matlab仿真代码实例

资 源 简 介

贝塞尔型涡旋波束的Matlab仿真代码实例

详 情 说 明

贝塞尔型涡旋波束是一种具有螺旋相位前和独特传播特性的光束，常用于光学操控和通信领域。在Matlab中实现其仿真通常涉及以下几个核心步骤：

首先需要构建涡旋波束的螺旋相位分布。这可以通过极坐标系下的角度变量叠加拓扑电荷数实现，生成类似于exp(ilθ)的相位因子，其中l是拓扑电荷数，θ是方位角。

其次要叠加贝塞尔函数的光强分布。零阶或高阶贝塞尔函数会形成波束的中心暗核和环形光强特征，可通过besselj函数直接调用。关键参数包括波束的锥角、径向波数等。

最后通过二维傅里叶变换或角谱传播方法模拟波束的传播过程。这需要计算衍射积分或使用传递函数法实现远场/近场变换，展示波束的无衍射特性。

仿真中需注意网格采样密度与波束尺寸的关系，避免出现混叠效应。典型可视化方式包括相位分布图（使用angle函数）、横向光强剖面以及三维光强渲染。这种仿真为研究光学涡旋的动态特性提供了数值实验基础。