matlab高斯光束压缩程序

lyloptics

下面的程序是我根据           
《Matlab辅助激光光学分析与应用》一书修改的高斯光束通过一个凸透镜和一个凹透镜的传输程序，为什么总是不能达到准直的效果呢？请大家指正！！！

%高斯光束传播变换
clear;
clc;
lambda=1.91e-3;
w0=0.2;
R0=1.0e30;
%Mf1=[1,0;-1/48.5843,1];
%Mf2=[1,0;1/14.5753,1];
Mf1=[1,0;-1/48,1]
Mf2=[1,0;1/14,1];
z=linspace(0,500,10000);
Mp2=1;%光束质量因子
q0=1/(1/R0-j*lambda*Mp2/pi/w0^2);
L1=200;%透镜的位置
L2=34;%凸透镜和凹透镜的距离
wz=zeros(size(z));
for gk=1:10000
    if z(gk)<=L1
        M=[1,z(gk);0,1];
        q=(M(1,1)*q0+M(1,2))/(M(2,1)*q0+M(2,2));
        wz(gk)=sqrt(-1/imag(1/q)/pi*lambda*Mp2);
    elseif z(gk)>L1&&z(gk)<=(L1+L2)
        M=[1,z(gk)-L1;0,1]*Mf1*[1,L1;0,1];
        q=(M(1,1)*q0+M(1,2))/(M(2,1)*q0+M(2,2));
        wz(gk)=sqrt(-1/imag(1/q)/pi*lambda*Mp2);
    else z(gk)>=(L1+L2)
        M=[1,L1;0,1]*Mf1*[1,L2;0,1]*Mf2*[1,z(gk)-L1-L2;0,1];
        q=(M(1,1)*q0+M(1,2))/(M(2,1)*q0+M(2,2));
        wz(gk)=sqrt(-1/imag(1/q)/pi*lambda*Mp2);
    end
end
plot(z,wz,'b',z,-wz,'b')

watermoon

原帖由 lyloptics 于 2008-10-8 15:21 发表
下面的程序是我根据           
《Matlab辅助激光光学分析与应用》一书修改的高斯光束通过一个凸透镜和一个凹透镜的传输程序，为什么总是不能达到准直的效果呢？请大家指正！！！

%高斯光束传播变换
clear;
clc;
lam ...

呵呵，我来指正一下。。。。。。
第一，高斯光束和几何光学之间存在一个过渡，高斯光束的束腰越小，和几何光学的差距越大，你设定的束腰为0.2mm，很小，因此当它透过一个焦距为48mm的透镜后，像方束腰位置并不是在透镜的几何焦点处，根据你的设置，大概是在60mm处左右。所以你根据几何光学设计的倒置扩束（压缩）系统并没有达到预期目的。如果你将物方束腰设定为2mm的话，你就会看到你的预期结果了。
第二，if-elseif-else-end 结构中，else 后面是不跟条件的，你画蛇添足了。
第三，else后面的传输矩阵顺序错了！

请仔细修改！

yuxr

大胡子果然是个狠角，厉害厉害！！！

lyloptics

谢谢大胡子兄，我的确是需要对2mm半径的光束进行压缩。透镜的焦距来源于zemax模拟。
另外，矩阵的顺序为什么必须是从后往前相乘？

shizh

你的第一个ELSE 写的矩阵顺序是对的，第二个else的矩阵顺序是反的，楼主你为什么这两个地方的规则都不一样呢？

矩阵光学的基本原理就是这样子，经过传输矩阵变换的时候，矩阵相乘的顺序是倒着来写的。

lyloptics

原来这样啊，一直没有很仔细的看传输矩阵相乘的顺序，这次写程序才发现的！

nkhanbin

因为矩阵光学的初时条件要放在最后，所以矩阵相乘的顺序就要反过来看了，呵呵

zhjy0729

对，学激光光学的时候书上是这么说的，矩阵要反过来算

yangshiwei

看看，学习中啊，多谢楼主啊

calvino

我做实验时也发现了 束腰确实不会在几何焦点上

liu.wade

已看...

huangjingyi

长见识了