光场仿真
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MATLAB有限差分法光子晶体光纤光场仿真系统
本MATLAB项目采用频域有限差分法，仿真光子晶体光纤横截面光场分布。用户可自定义结构参数与入射光条件，获取电场强度分布及模式特性可视化结果。 -
任意层数平板波导模场计算与分析工具
本项目是一个专为光电子及集成光学领域设计的MATLAB计算工具包，旨在解决任意层数平板波导结构的光学特性分析问题。项目核心主程序为slabexec，配合详细的readme说明文档，使用户能够轻松上手进行复杂波导结构的建模与仿真。该系统的主要功能十分强大且全面：首先，它突破了传统计算工具对波导层数的限制，支持用户自定义具有任意层数的多层介质平板波导结构，能够精确处理复杂的折射率分布情况；其次，项目集成了高效的数值求解算法，能够快速准确地计算出波导中各个传播模式的有效折射率，这是判断波导单模/多模传输特性的关键指标；第三，该工具能够模拟并可视化波导横截面内的光场分布（模场分布），详细展示光能量在芯层、包层及各介质层中的约束情况，帮助研究人员优化波导结构设计；最后，项目还具备远场分布计算功能，能够基于近场数据推导并绘制出波导输出端的远场辐射图样，这对评估波导器件的耦合效率和发射特性具有重要意义。整个项目结构清晰，代码注释详尽，既可作为科研工具用于波导器件设计，也可作为教学实例用于讲解光波导理论。 -
激光谐振腔光场自洽解数值仿真系统
本项目专注于利用数值计算方法模拟激光器谐振腔内光场从初始状态演化至稳定分布的全过程。基于经典的Fox-Li迭代法原理，系统模拟光波在谐振腔的前后反射镜之间进行多次往返传播、反射以及孔径衍射的物理行为。在计算核心中，采用快速傅里叶变换（FFT）结合角谱理论或直接数值积分求解菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式，以精确描述光在自由空间及受限孔径下的传播特性。该仿真系统支持用户自定义多种参数，包括平行平面腔、共焦腔、同心腔等不同类型的谐振腔结构，以及波长、腔长、镜面尺寸和曲率半径等几何物理参数。功能上，它不仅能计算最终达到稳态时的本征模（如基模TEM00及高阶横模TEMmn）的振幅和相位分布，还能实时追踪迭代过程中光场能量分布的变化趋势，计算单程衍射损耗因子及往返相移。此工具能够直观展示菲涅尔数对光束质量和模式衍射损耗的影响，为激光器腔型设计、模式选择和光束质量分析提供理论依据和可视化参考。
