[已解决]声光可调滤波器（AOTF）的衍射模型DLL如何编写

ttlucky

想问下大家，有没有人知道关于AOTF这个器件的内部晶体衍射程序如何编写并导入到ZEMAX中，看到论文里有人写过这种，但是找不到类似的代码

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花椰菜

2024-5-10 13:06

% 设定参数
f0 = 80e6;              % AOTF驱动频率
lambda = 532e-9;        % 入射激光波长
c = 3e8;                % 光速
L = 10e-3;              % AOTF晶体长度
n = 1.5;                % AOTF晶体折射率
theta = 10*pi/180;      % AOTF晶体入射角度

% 计算声光晶体中的声速和声波角频率
v = sqrt((n*c/lambda)^2 - c^2);     % 声速
w = 2*pi*f0;                        % 声波角频率

% 生成入射激光信号
fs = 10*f0;             % 采样率
t = 0:1/fs:5/f0;        % 时间序列
E_in = sin(2*pi*f0*t);  % 入射激光信号

% 计算AOTF晶体中的衍射效应
k = n*2*pi/lambda;      % 入射光波矢量大小
q = k*sin(theta);       % 衍射波矢量大小
gamma = asin(q/n/k);    % 衍射角度
delta_k = 2*pi/L*q*sin(gamma/2);    % 衍射波矢量增量
E_out = fft(E_in);      % 入射激光傅里叶变换
for i = 1:length(t)
    E_out(i) = E_out(i)*exp(1i*delta_k*t(i));   % 衍射效应
end
E_out = ifft(E_out);    % 衍射后的输出信号

% 绘制结果图像
figure;
subplot(211);
plot(t,real(E_in));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('Input Laser Signal');
subplot(212);
plot(t,real(E_out));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('Output Laser Signal after AOTF Diffraction');

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花椰菜

% 设定参数
f0 = 80e6;              % AOTF驱动频率
lambda = 532e-9;        % 入射激光波长
c = 3e8;                % 光速
L = 10e-3;              % AOTF晶体长度
n = 1.5;                % AOTF晶体折射率
theta = 10*pi/180;      % AOTF晶体入射角度

% 计算声光晶体中的声速和声波角频率
v = sqrt((n*c/lambda)^2 - c^2);     % 声速
w = 2*pi*f0;                        % 声波角频率

% 生成入射激光信号
fs = 10*f0;             % 采样率
t = 0:1/fs:5/f0;        % 时间序列
E_in = sin(2*pi*f0*t);  % 入射激光信号

% 计算AOTF晶体中的衍射效应
k = n*2*pi/lambda;      % 入射光波矢量大小
q = k*sin(theta);       % 衍射波矢量大小
gamma = asin(q/n/k);    % 衍射角度
delta_k = 2*pi/L*q*sin(gamma/2);    % 衍射波矢量增量
E_out = fft(E_in);      % 入射激光傅里叶变换
for i = 1:length(t)
    E_out(i) = E_out(i)*exp(1i*delta_k*t(i));   % 衍射效应
end
E_out = ifft(E_out);    % 衍射后的输出信号

% 绘制结果图像
figure;
subplot(211);
plot(t,real(E_in));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('Input Laser Signal');
subplot(212);
plot(t,real(E_out));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('Output Laser Signal after AOTF Diffraction');

ttlucky

花椰菜 发表于 2024-5-10 13:06
% 设定参数
f0 = 80e6;              % AOTF驱动频率
lambda = 532e-9;        % 入射激光波长

这个用Matlab编写就可以吧

花椰菜

ttlucky 发表于 2024-5-10 15:35
这个用Matlab编写就可以吧

是的 用matlab

ttlucky

花椰菜 发表于 2024-5-12 10:17
是的 用matlab

你好，这个程序是只能看到输入和输出激光信号与时间的关系吗，如果想要观察内部衍射是什么情况有程序嘛

花椰菜

ttlucky 发表于 2024-5-15 15:55
你好，这个程序是只能看到输入和输出激光信号与时间的关系吗，如果想要观察内部衍射是什么情况有程序嘛
...

% AOTF 参数
lambda = 532e-9;
d = 1e-3;
theta_incident = 0;

% 声波参数
f_acoustic = 80e6;
v_sound = 4000;

% 计算光栅矢量k的大小
K = 2 * pi * f_acoustic / v_sound;

% 创建x轴
x = linspace(-5e-3, 5e-3, 1000);

% 利用布拉格定律计算衍射角
theta_diffraction = asin(lambda * f_acoustic / (2 * v_sound));

% 计算衍射效率
eta = sinc(K * x / pi).^2;

% 绘制结果图像
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(x, eta);
title('衍射效率');
xlabel('Position (m)');
ylabel('Efficiency');

subplot(2, 1, 2);
plot(x, theta_diffraction*ones(size(x)), 'r--');
title('衍射角度');
xlabel('Position (m)');
ylabel('Angle (radians)');
ylim([-0.1, 0.1]);

% 显示重要值
disp(['Incident angle: ', num2str(theta_incident), ' radians']);
disp(['Diffraction angle: ', num2str(theta_diffraction), ' radians']);
disp(['Grating vector magnitude K: ', num2str(K), ' m^-1']);
>>