光学仿真-matlab-两个频率相同、振动方向相互垂直的光波的叠加，模拟不同偏振态光的振动图像讨论偏振态和相位、振幅之间的关系

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物理光学

光学仿真

椭圆偏振光

matlab

需积分: 46 118 浏览量 2022-08-10 16:18:24 上传评论 2 收藏 183KB ZIP 举报

在光学领域，偏振是光波的一个重要特性，它描述了光波振动方向的分布情况。本项目聚焦于使用MATLAB进行光学仿真，特别是研究两个频率相同但振动方向相互垂直的光波如何叠加，以及这种叠加如何影响光的偏振态。我们将探讨偏振态与相位和振幅的关系，并通过椭圆偏振光的仿真来深化理解。 "EPL_Main.m"是主程序文件，它包含了整个仿真的核心代码。MATLAB作为一个强大的数值计算和可视化工具，非常适合进行这样的光学模拟。在这个文件中，我们可能看到定义了光波的振幅、相位差、偏振角等关键参数，然后通过复数运算模拟光波的叠加。复数表示法是描述电磁波，包括光波，的一种常见方式，其中实部代表振幅，虚部则与相位相关。 "EPL_Draw_1.m"和"EPL_Draw_2.m"很可能是两个辅助函数，用于绘制不同条件下的光波振动图像。这些函数可能分别处理不同偏振态或相位差的情况，生成直观的图形，帮助我们理解光波叠加后的偏振态变化。在光学仿真中，视觉化结果对于理解和解释复杂的物理现象至关重要。 "偏振光分析.docx"文档可能包含了对仿真结果的详细解释和分析，包括理论背景、实验设定以及对仿真数据的解读。这份文档将帮助我们深入理解不同偏振态的形成原理，以及相位差如何影响光的偏振状态。例如，当相位差为90度时，光波的叠加可能形成线性偏振，而特定的相位差组合可能导致椭圆或圆偏振。 "Readme.txt"文件通常提供项目的基本指南，包括如何运行代码、需要注意的事项以及可能的输出结果。它是理解和操作项目的关键，尤其对于初次接触这个仿真的人来说。总结来说，这个MATLAB项目通过编程模拟展示了偏振光的性质，特别是两个垂直振动的光波在不同相位差下的叠加效果。这有助于我们理解光的偏振态与相位、振幅的紧密联系，同时，通过可视化结果可以直观地展示这些复杂的物理概念。对于学习物理光学和光学仿真，这个项目提供了一个实用且有趣的实践平台。

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相互垂直的光波叠加.zip （5个子文件）

偏振光分析.docx 181KB

Readme.txt 4KB

EPL_Draw_2.m 1KB

EPL_Main.m 1KB

EPL_Draw_1.m 1KB

1. 代码说明此文档中代码用于进行物理光学的计算机仿真。其主要功能为：(1) 模拟两个频率相同、振动方向相互垂直的光波相互叠加所产生的不同偏振态光的振动图像； (2) 绘制双频率单色光叠加形成的光拍的动态图； (3) 绘制多频率单色光叠加形成的光拍的动态图； ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. 文档构成说明 ├── Readme.txt // help ├ ├── EPL_Main.m // 偏振光绘制主函数 ├── EPL_Draw1.m // 偏振光绘制子函数1（绘制三维图） ├── EPL_Draw2.m // 偏振光绘制子函数2（绘制二维图） ├ ├── Photo_beat_1.m // 绘制双频率光拍的动态图脚本 ├── Photo_beat_2.m // 绘制多频率光拍的动态图函数 ├ ├── Two-frequency Photo-beat.gif // 双频率叠加形成的光拍的动态图 ├── n=3.gif // 三频率叠加形成的光拍的动态图 ├── n=5.gif // 五频率叠加形成的光拍的动态图 ├── n=7.gif // 七频率叠加形成的光拍的动态图 ├── n=9.gif // 九频率叠加形成的光拍的动态图 ├── n=20.gif // 二十频率叠加形成的光拍的动态图 ├ ├── 偏振光分析.docx // 分析文档 ├── 光拍分析.docx // 分析文档 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3. 使用方式说明（一）偏振光分析运行函数文件 "EPL_Main.m" ，即偏振态光的振动图像；运行方式： >>EPL_Main ( )；（二）光拍分析（1）绘制双频率单色光叠加形成的光拍的动态图；运行脚本文件 "Photo_beat_1.m " 来绘制双频率光拍图像；运行方式： >>Photo_beat_1 （2）绘制多频率单色光叠加形成的光拍的动态图：运行函数文件" Photo_beat_2.m"来绘制双频率光拍图像；运行方式： >> Photo_beat_2 ( n ) 其中n为参与叠加的不同频率单色光的个数； --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4. 常见问题说明（1）函数文件 "EPL_Main.m"：您可以通过更改代码文件中光程差的步长来选择您要绘制的不同偏振态的光波图像； --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5. 作者：光电2002 - 刘逸昊 - 2020011667 - 13203449119 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 6. 更新日期： v1.0.0 2022-05-02 0:49 ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————