激光原理与技术课程设计（matlab仿真） - 图文

电子科技大学

UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA

课程教师：作者姓名：学号：

课程设计

激光原理与技术

题目一：

编程计算图示谐振腔的稳定性与光焦度1/F的关系。可取R1=?, R2=?,

l1=250mm, l2=200mm。，用matlab程序计算光线在腔内的轨迹，演示

腔稳定和不稳定时光线在腔内往返次数增加时光线轨迹。初始光线参数可以任意选择。

R1l1Fl2R2M1M2

利用matlab编程如下： clear,clc

L1=250;L2=200; R1=inf;R2=inf; symsd;

T=[1,L1;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/R1,1]; A=T(1,1); B=T(1,2); C=T(2,1); D=T(2,2); h=(A+D)/2;

ezplot(h,[0,0.012])

title('谐振腔的稳定性');xlabel('透镜光焦度D（/mm）');ylabel('等效g1g2')

运行结果：

题目二：

计算输出镜M2和透镜上的模式半径与光焦度1/F的关系。

利用matlab编程如下： clear,clc

L1=250;L2=200;R1=inf;R2=inf;w1=0.5*10^-3; symsd

T1=[1,L2;0,1]*[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/R1,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-d,1];

A1=T1(1,1);B1=abs(T1(1,2));C1=T1(2,1);D1=T1(2,2);h1=(A1+D1)/2; W1=((w1*B1/pi)^(1/2))/((1-h1^2)^(1/4));

T2=[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/R1,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L2;0,1];

A2=T2(1,1);B2=abs(T2(1,2));C2=T2(2,1);D2=T2(2,2);h2=(A2+D2)/2; W2=((w1*B2/pi)^(1/2))/((1-h2^2)^(1/4)); figure (1)

ezplot(W1,[0,0.012]);

title('透镜上的光斑半径');xlabel('透镜光焦度D（/mm）');ylabel('光束半径') figure (2);

ezplot(W2,[0,0.012])

title('输出镜上的光斑半径');xlabel('透镜光焦度D（/mm）');ylabel('光束半径') figure (3);

h1=ezplot(W1,[0,0.012]); hold on

h2=ezplot(W2,[0,0.012]); set(h2,'color','r')

title('透镜和输出镜上的光斑半径');xlabel('透镜光焦度D（/mm）');ylabel('光束半径')

运行结果：

题目三：

取使谐振腔稳定的F值，计算腔内模式半径与z的关系。

利用matlab编程如下： clear,clc

L1=250;L2=200;

R1=inf;R2=inf;F=125; wl=0.5*10^-3;

T=[1,0;-2/R1,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-1/F,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-1/F,1]*[1,L1;0,1];

A=T(1,1);B=T(1,2);C=T(2,1);D=T(2,2); qm=1/(2*C)*((D-A)+i*2*sqrt(1-(A+D)^2/4));