高斯光束在束腰处的三维光强分布图

资 源 简 介

高斯光束在束腰处的三维光强分布图

详 情 说 明

高斯光束是一种在激光物理和光学工程中常见的光束模式，其强度分布遵循高斯函数。要绘制束腰半径为0.5mm的高斯光束在束腰处的三维光强分布图，可以按照以下思路实现：

数学模型建立 高斯光束在束腰处的光强分布表达式可以表示为：

[ I(x, y) = I_0 expleft(-frac{2(x^2 + y^2)}{w_0^2}right) ]

其中，(w_0) 是束腰半径（这里为0.5mm），(I_0) 是中心光强，(x) 和 (y) 是横向坐标。

MATLAB实现思路 定义计算区域：在 (x) 和 (y) 方向选取适当范围（如 ±2mm），并设置足够的分辨率以保证三维图形的平滑性。 计算光强分布：根据上述公式，在网格点 ((x, y)) 上计算光强值。 三维可视化：使用 `mesh` 或 `surf` 函数绘制光强分布的三维曲面，并结合 `colormap` 增强显示效果。

扩展应用 可以调整束腰半径，观察其对光强分布的影响。 结合传播公式（如瑞利范围、远场发散角）进一步分析高斯光束的演化特性。 使用 `contour` 绘制二维等高线图，辅助分析光强衰减趋势。

这样的三维可视化可直观展现高斯光束在束腰处的能量集中特性，对光学系统设计和激光应用研究具有重要意义。