دانلود شبیه سازی مقاله تمرکز پرتوهای گاوسی کروی

پروژه متلب پرتوهای گاوسی

در طی انجام تست های آزمایشگاهی با لیزر، غالبا بایستی خواص پرتو گاوسی پس از عبور از تعدادی عدسی مورد بررسی قرار گیرد. همچنین، غالبا نیاز به طراحی یک سیستم عدسی برای ایجاد یک کمر باریکه (نقطه‌ای در باریکۀ گاوسی) با قطر مشخص در یک مکان مشخص به طور مثال، در بادسنجی لیزری وجود دارد. با توجه به اینکه در مقیاس آزمایشگاهی فرد اغلب با عدسی در میدان نزدیک پرتو فرودی کار می کند، رفتار پرتو می تواند به طور قابل ملاحظه ای با آنچه که بر اساس اپتیک هندسی پیش بینی می شود با تفاوت هایی همراه باشد. نمونه ای از تفاوت رفتار بین پرتو های گاوسی و امواج کروی یکنواخت معمولی از منابع نقطه‌ای زمانی رخ می دهد که کمر پرتو فرودی در صفحه کانونی جلویی یک عدسی مثبت باشد، در این حالت پرتوی جدید دارای یک کمر در صفحه کانونی پشت است. این امر بر اساس اپتیک هندسی غیرقابل توضیح است، زیرا پیش‌بینی می‌کند که یک جسم نقطه‌ای در کانون جلویی، یک پرتو همسو در فضای تصویر را ایجاد می‌کند، یعنی تصویر در بی ‌نهایت است. مثال دیگری که به تغییر کانونی مرتبط است، یعنی تفاوت بین موقعیت کمر تصویر برای پرتو گاوسی از موقعیت اپتیک هندسی آن، در مطاله اخیر کارتر، که بر حسب عدد فرنل در لنز عمل می کند، مورد بحث قرار گرفته است. زیگمن خصوصیات پرتوهای گاوسی را مورد بحث قرار داده و با استفاده از جبر ماتریسی، مسئله پیروی از تبدیل چنین پرتویی تحت عمل توالی از عدسی ها را به طور کلی حل و فصل می کند. در این آزمایشگاه، یک روش ساده برای ردیابی ویژگی های یک پرتو گاوسی از طریق توالی از عدسی ها (یا آینه ها) چندین سال پیش ابداع شده و موثر واقع شد. فرمول عدسی (یا آینه)، اپتیک هندسی را با ایجاد یک پارامتر اضافی، محدوده رایلی پرتو که می تواند به سادگی برای هر مرحله دوباره محاسبه شود، تعمیم می دهد. مزیت اصلی این است که روش مشابه روشی است که به طور سنتی برای دنبال کردن تصاویر مکرر از طریق یک توالی نوری بر اساس اپتیک هندسی اما با فرمول های اصلاح شده مورد استفاده قرار می گیرد. به نظر می رسد که محدوده رالی، یک ویژگی پرتوی تابیده شده بر روی هر عدسی، نسبت به عدد فرنل مورد استفاده کارتر پارامتر مناسب تری باشد. این پروژه روش و فرمول های مربوطه را شرح داده و ارتباط با اپتیک هندسی را نشان می دهد. این مقاله به بحث در زمینه لنزها می پردازد، اما با قراردادن علامت مناسب، نتایج به همان اندازه برای آینه ها نیز تعمیم داده می شود.

این مقاله در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) شبیه سازی شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است: