matlab 高斯函数_光学与matlab：高斯光的模拟

光学与matlab：高斯光的模拟

高斯光束，自然何为高斯光束？百度了一下，如下所示，“通常情形，激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯函数，故称高斯光束。”如果您对激光原理不是很了解，您就可以这样理解，大部分激光出射都接近是一个高斯光。至于定义就可以忽略了。

之所以有光学与matlab这个专题，就是为了通过matlab去了解一些光学的本质方面，我们更容易去理解。这里研究高斯光束，是因为一直处于光学火热方面的激光已经开始深入到我们的生活中，进入我们的眼球。

激光武器，火吗？曾经在电影中风靡的激光武器，已然进入了大众茶余饭后的话题中了。其高功率，低成本等优点，再军事上异放光彩！

继纳米技术之后，再次被保健品热销的量子技术，也是激光的产物。利用激光加载信息，使得通信更加保密。前面的“墨子号”就是这一技术的巅峰之作。

民用上的自动驾驶技术，汽车上布置多个激光雷达，进行车身周围障碍的测试，更是采用了几十上百个激光。另外还有激光切割技术，激光治疗，激光电视等等，已经是非常深入了。

至于激光在ZEMAX中的仿真，我们已经有了几次帖子的描述与讲解，这里我们主要是在matlab中构建高斯光束，以便进行算法上的计算，不只是借用ZEMAX去仿真。本帖子主要是构建一个后续分析的基础，根据此帖的算法获得一个高斯激光光斑，我们可以通过自己的思路与算法，去实现光束的整形，使得其成为一个平顶光或者其余模式。

着眼当下，我们利用高斯光束的方程，直接在matlab中实现高斯光束。当然，这里我们只是一个引入，后面我们也会对matlab软件的使用进行详细的介绍与教学。如下图，就是我们利用matlab绘制的。具体算法如下所示。

clc;

clear;

close all;

w0=0.6;

r=linspace(0,3*w0,100);

ea=linspace(0,2*pi,100);

[ro,thta]=meshgrid(r,ea);

[x,y]=pol2cart(thta,ro);

Io=exp(-2*ro.^2/w0^2);

surf(x,y,Io);

shading interp;

xlabel('位置 /mm');

ylabel('位置 /mm');

zlabel('相对强度 ');

title('高斯强度');

box on;

grid off;

axis equal;