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光电综合课程设计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 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=besselj(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);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hold 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 *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);plot(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 all V=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); I1=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)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;r1=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