高斯变平顶_说明书2(陈凯).doc

一.软件简介本软件是基于MATLAB的高斯光束整形为平顶光束的非球面镜系统的分析与设计软件共分为三个板块，第一板块（即第1个菜单）可以用来分析两个参数、R0如何平顶光束的光强分布的部分，第二板块（即第2个菜单）可用来分析各个参数影响非球面镜的设计，第三板块（即第3个菜单）综合设计与曲线拟合部分，第四板块（即第4个菜单）为“使用手册”与“版权申明”。二.运行环境本软件需要在MATLAB软件环境下工作。操作系统：简体中文Windows2000 /XP配套软件：英文Matlab7.1以上（必备）双龙单片机下载程序最低配置：CPU：1.0GHz以上内存：512MB显示卡：标准VGA 256色显示模式以上硬盘：典型安装2GB（含Matlab）建议配置：CPU：2.0GHz以上内存：1GB显示卡：标准VGA 16位色显示模式以上硬盘：典型安装2GB（含Matlab）三.安装与卸载本软件直接运行在Matlab环境下，无需安装，在Command Window窗口中输入如下任何一个M文件即可使用：flattop_GUI1.m，flattop_beta.m，flattop_R0.m，surface_beta.m，surface_R0.m，surface_omega.m，surface_d.m，surface_n.m，surface_design.m，flattop_about.m。其中flattop_GUI1.m为开始界面的启动文件。本软件一共有如下三种类型的文件组成：1.M文件：flattop_GUI1.m，flattop_beta.m，flattop_R0.m，surface_beta.m，surface_R0.m，surface_omega.m，surface_d.m，surface_n.m，surface_design.m，flattop_about.m，z_func1.m，z_func2.m，z_func3.m，z_func4.m，z_func5.m，z_func6.m，z_func7.m，z_func8.m，z_func9.m；2. 图形用户界面文件：flattop_GUI1.fig，flattop_beta.fig，flattop_R0.fig，surface_beta.fig，surface_R0.fig，surface_omega.fig，surface_d.fig，surface_n.fig，surface_design.fig，flattop_about.fig；3.ActiveX控件文件：flattop_GUI1_activex1，flattop_about_activex1。在运行软件前，需要把这五个文件放在同一个文件夹下；卸载时，只需直接删除。四.软件说明 本软件主要是用来设计将高斯光束整形为平顶光束的非球面镜系统的，它主要三大板块组成：1分析参数（平顶光束光强分布曲线参数）、R0（平顶光束的半高宽）如何决定平顶光束的光强分布，以及平顶光束输出效率与均匀性之间的关系。2分析参数（平顶光束光强分布曲线参数）、R0（平顶光束的半高宽）、n（非球面镜的折射率）、d（两非球面镜间的距离）、0（高斯光束腰斑半径）如何影响非球面镜的设计3综合分析与设计部分：输入上述各个参数，可得到非球面镜的拟合泰勒级数表达式和拟合国际通用表达式。五.软件使用1打开软件本软件运行在Matlab环境下，在使用前需先打开Matlab软件，设置Command Window的当前工作目录为该软件程序存放的目录，在该窗口中输入flattop_GUI1，即可得到如下的启动界面：图1 启动界面如上图所示，一共包含五个菜单“平顶光束的曲线分析”、“非球面镜截面曲线分析”、“非球面镜曲线拟合”、“帮助”，每个菜单下又包含若干个菜单项。2菜单“平顶光束的曲线分析(A)”的使用介绍在该菜单下包含两个菜单选项，分别为“对平顶光束曲线形状的影响.”与“平顶光束半高宽(R0)对平顶光束曲线形状的影响.”，启动菜单选项“对平顶光束曲线形状的影响.”即可得到如下的使用界面：图2 菜单选项“对平顶光束曲线形状的影响.”的使用界面该菜单选项主要是用来分析对平顶光束曲线形状的影响，所以在此设置了3个文本框，输入3个值1、2、3和其它参数，点击按钮“绘图“，即可绘出1条高斯光束曲线和3条不同的平顶光束曲线，以及三维光强分布曲面。输入数据非法数据时，会有错误提示。另外还设置了一个“选择默认参数”按钮，可自动输入相应参数，简化输入手续。图3 对平顶光束曲线形状的影响（二维）图4 对平顶光束曲线形状的影响（二维）图5 平顶光束光强均均性与效率之间的关系（值不同）3菜单“非球面镜截面曲线分析(B)”的使用介绍下拉菜单“非球面镜截面曲线分析(B)”有5个菜单选项，分别为“对非球面镜设计的影响.”、“平顶光束半高宽(R0)对非球面镜设计的影响.”、“两镜距离(d)对非球面镜设计的影响.”、“两镜折射率(n)对非球面镜设计的影响.”、“输入高斯光束腰斑半径(0)对非球面镜设计的影响.”，均是针对非球面镜进行分析的，如下图所示，为菜单选项“对非球面镜设计的影响.”的使用界面：图6 菜单选项“对非球面镜设计的影响.”的使用界面 为了分析如何影响非球面镜的面形曲线，设置了4个文本框，可得到4条在不同值下的曲线。点击按钮“选择默认参数”，可自动输入默认值，点击“绘图”即可得到相应的曲线。如下图所示：图7 对非球面镜设计的影响（第1片非球面镜）图8 对非球面镜设计的影响（第2片非球面镜）图8 第1片非球面镜截面曲线拟合误差分析图9第1片非球面镜截面曲线拟合误差分析 其它菜单选项使用情况类似，在此不再赘述。4菜单“非球面镜曲线拟合(C)”的使用介绍该菜单为综合非球面镜设计菜单，包括各拟合方式的汇总，以及拟误差分析，使用界面如下：图10 菜单项“拟合一般形式的非球面镜曲线.”的使用界面输入参数，点击“绘图”按钮后可得到如下10个Figure图形窗口，如下图所示：图11 第1片非球面计算数据与拟合数据的误差图12 第2片非球面计算数据与拟合数据的误差图13 用最小二乘法拟合非球面镜图14用nlinfit拟合的第1片非球面镜（二次曲面）图15 用nlinfit拟合的第2片非球面镜（二次曲面）图16 用nlinfit拟合的第1片非球面镜(包含二次项与高次项）图17 用nlinfit拟合的第2片非球面镜(包含二次项与高次项）图18 用polyfit拟合的第1片非球面镜(包含二次项与高次项）图19 用polyfit拟合的第2片非球面镜(包含二次项与高次项）5. 菜单“帮助(H)”的使用介绍 该部分包含两个菜单选项，一个为“使用手册”，另一个为“关于”的版权申明。6退出程序，关闭Ma