光栅 衍射 matlab

光栅 衍射 matlab

在Matlab中进行光栅衍射模拟是通过数值方法来实现的，其中使用了光栅的传输函数和衍射公式。以下是一个简单的Matlab示例，演示了光栅衍射的基本步骤。

% 定义常数

wavelength = 0.5e-6; % 波长（米） grating_period = 2e-6; % 光栅周期（米） grating_opening_ratio = 0.5; % 光栅开口比

% 定义空间参数

x_max = 10e-6; % x轴范围 y_max = 10e-6; % y轴范围 Nx = 500; % 离散点数目 Ny = 500; % 离散点数目

x = linspace(-x_max, x_max, Nx); y = linspace(-y_max, y_max, Ny);

% 生成光栅传输函数

grating_transmission = zeros(Nx, Ny); for i = 1:Nx for j = 1:Ny

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if mod(i, grating_period) <

grating_opening_ratio * grating_period

grating_transmission(i, j) = 1; end end end

% 计算衍射场

k = 2 * pi / wavelength;

incident_wave = exp(1i * k * x');

diffracted_wave = fftshift(fft(fftshift(incident_wave .* grating_transmission)));

% 显示结果 figure;

subplot(2, 2, 1);

imagesc(x, y, abs(grating_transmission)); title('Grating Transmission');

subplot(2, 2, 2);

imagesc(x, y, abs(incident_wave)); title('Incident Wave');

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subplot(2, 2, 3);

imagesc(x, y, abs(diffracted_wave)); title('Diffracted Wave');

subplot(2, 2, 4);

imagesc(x, y, abs(diffracted_wave).^2); title('Intensity Pattern');

这个简单的示例演示了一个周期性光栅的传输函数，然后计算了入射波和衍射波的场强度。最后，通过绘制图形显示了光栅传输函数、入射波、衍射波以及强度图案。请注意，这只是一个基本的演示，实际中可能需要更复杂的模型和参数。

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