1、光电综合课程设计报告姓 名:李方圆 学 号: 1150730006 专 业: 应用物理学 班 级：2011 级 指导教师：李丹 光电综合课程设计2实验二 光的电磁理论及仿真【实验目的】1掌握 Bessel函数及其特性。2掌握 MATLAB 的一维、二维曲线作图，并对单模光纤的特性进行分析。【实验内容】一、用 MATLAB 做出前五阶第一类 Bessel 函数曲线。分析：利用 MATLAB内建贝塞尔函数分别作出 0阶，1 阶，2 阶，3 阶，4阶图像【实验程序及相应结果】程序：clear;clc;x=0:0.1:25;y0=besselj(0,x);y1=besselj(1,x);y2=bess
2、elj(2,x);y3=besselj(3,x);y4=besselj(4,x);plot(x,y0,x,y1,x,y2,x,y3,x,y4);grid on;title(前五阶第一类 Bessel函数曲线)xlabel(x);ylabel(y);gtext(J0);gtext(J1);gtext(J2);gtext(J3);gtext(J4);光电综合课程设计3二、在 MATLAB 中作图，给出单模光纤中 LP01模在 V 分别为 0.8、1.6 和2.4 时，电场分量 E 相对归一化直径 Ra 的归一化曲线。分析：给定 V的条件下，知道了对应 U,W的值，故可以在 MATLAB中用 hol
3、d on分别作出 R对应 E的曲线【实验程序及相应结果】程序：clear all;V=0.8 1.6 2.4;U=0.7974 1.3670 1.6453;W=0.0640 0.3815 1.7473;Ra1=(-1:0.1:1);Ra2=(1:0.1:10),(-10:0.1:-1);E1_1=besselj(0,0.7974*Ra1);E1_2=besselj(0,0.7974)*besselk(0,0.0640*Ra2)/besselk(0,0.0640);E2_1=besselj(0,1.3670*Ra1);E2_2=besselj(0,1.3670)*besselk(0,0.3815
4、 *Ra2)/besselk(0,0.3815 );E3_1=besselj(0,1.6453*Ra1);E3_2=besselj(0,1.6453)*besselk(0,1.7473*Ra2)/besselk(0,1.7473);光电综合课程设计4plot(Ra1,E1_1,Ra2,E1_2,Ra1,E2_1,Ra2,E2_2,Ra1,E3_1,Ra2,E3_2);三、在 MATLAB 中进行二维作图，给出单模光纤中 LP01模在 V 为 2.4 时，归一化光强 I 相对归一化直径 Ra 的二维分布图。分析：根据光强公式作出其分布图【实验程序及相应结果】程序： clearclose allV
5、=2.4000;U=1.6453;W=1.7473;Npoint=501;x=linspace(-5,5,Npoint);y=linspace(-5,5,Npoint);X=meshgrid(x,y);Y=meshgrid(y,x);Y=Y;R=sqrt(X.2+Y.2);光电综合课程设计5I1=besselj(0,U*R).2;I2=(besselj(0,U).*besselk(0,W.*R)./besselk(0,W).2;I=I1;pos=find(R=1);I(pos)=I2(pos);imagesc(x,y,I,0 1);colormap(gray);colorbarxlabel(x
6、)ylabel(y)zlabel(I)四、在 MATLAB 中进行二维作图，给出单模光纤中 LP01模在 V 为 2.4 时，归一化光强 I 相对归一化直径 Ra 的三维分布图。分析：根据光强公式作出其分布图【实验程序及相应结果】程序： clear all;光电综合课程设计6r1=0:0.01:1;r2=1:0.01:5;theta=0:0.01:6.28;R1,th1=meshgrid(r1,theta);R2,th2=meshgrid(r2,theta);x1=R1.*cos(th1),y1=R1.*sin(th1);x2=R2.*cos(th2),y2=R2.*sin(th2);u=1.6453,w=1.7473;I1=besselj(0,u.*R1).*besselj(0,u.*R1);I2=besselj(0,u)*besselj(0,u).*besselk(0,w*R2).*besselk(0,w*R2)./(besselk(0,w).2);mesh(x1,y1,I1);hold on;mesh(x2,y2,I2);
