matlab模拟高斯光束在自由空间的传播轨迹

资 源 简 介

matlab模拟高斯光束在自由空间的传播轨迹

详 情 说 明

高斯光束作为一种典型的激光束模式，在自由空间传播时展现出独特的衍射特性。使用Matlab进行数值模拟可以帮助我们直观理解光束的演变规律。其核心在于解亥姆霍兹方程并应用夫琅禾费衍射理论。

传播过程通常从定义初始光束参数开始，包括束腰半径、波长和初始场分布。通过傅里叶变换方法实现角谱传播，关键步骤涉及：1) 建立空间频率坐标系 2) 计算传递函数 3) 进行频域相位调制。值得注意的是，模拟时需要处理采样间隔与计算区域的平衡问题。

仿真结果能清晰展示光束半径的抛物线增长、波前曲率的变化以及强度分布从近场到远场的转变特征。这种模拟方法可扩展到复杂光学系统分析，如添加透镜后的光束变换研究。